環(huán)境電催化電極：結(jié)構(gòu)、性能與制備

前言
第1章　電催化相關(guān)基礎(chǔ)理論簡介
　1.1　電化學(xué)及其在環(huán)境領(lǐng)域的研究與應(yīng)用
　　1.1.1　電化學(xué)及其研究與應(yīng)用的發(fā)展
　　1.1.2　電化學(xué)與環(huán)境問題
　　1.1.3　環(huán)境污染物的電化學(xué)處理
　1.2　電化學(xué)體系的基本結(jié)構(gòu)單元
　　1.2.1　電極
　　1.2.2　電解質(zhì)溶液
　　1.2.3　隔膜
　1.3　電化學(xué)和電化學(xué)工程中的幾個基本概念
　　1.3.1　電化學(xué)反應(yīng)、電荷傳遞與電流
　　1.3.2　電位與電壓
　　1.3.3　法拉第定律
　　1.3.4　電流效率
　　1.3.5　能耗
　1.4　電極／溶液界面的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
　　1.4.1　雙電層的結(jié)構(gòu)
　　1.4.2　雙電層中剩余電荷的巨大作用
　　1.4.3　零電荷電位
　　1.4.4　電極／溶液界面的吸附現(xiàn)象
　1.5　電極反應(yīng)動力學(xué)簡介
　　1.5.1　電極的極化
　　1.5.2　電極反應(yīng)速率
　1.6　電化學(xué)中的液相傳質(zhì)理論
　　1.6.1　液相傳質(zhì)的方式
　　1.6.2　濃差極化
　1.7　電化學(xué)催化
　　1.7.1　電催化概述及其特點(diǎn)
　　1.7.2　電催化反應(yīng)機(jī)理
　　1.7.3　電極的催化作用
　參考文獻(xiàn)
第2章　電極結(jié)構(gòu)表征與電催化機(jī)理研究
　2.1　電極形貌表征方法
　　2.1.1　掃描電子顯微鏡
　　2.1.2　透射電子顯微鏡
　　2.1.3　原子力顯微鏡
　2.2　半導(dǎo)體電催化材料結(jié)構(gòu)表征方法
　　2.2.1　X射線衍射
　　2.2.2　X射線光電子能譜
　　2.2.3　拉曼光譜
　2.3　電化學(xué)分析方法
　　2.3.1　循環(huán)伏安法
　　2.3.2　極化曲線法
　　2.3.3　交流阻抗法
　2.4　電催化氧化有機(jī)物降解性能分析方法
　　2.4.1　紫外-可見分光光度法
　　2.4.2　總有機(jī)碳
　　2.4.3　COD
　　2.4.4　有機(jī)物降解中間產(chǎn)物的檢測方法
　2.5　自由基檢測方法
　　2.5.1　電子順磁共振
　　2.5.2　熒光光譜
　2.6　本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第3章　半導(dǎo)體電極及其電催化性能
　3.1　半導(dǎo)體電極的性質(zhì)及相關(guān)理論
　　3.1.1　固體能帶理論簡介
　　3.1.2　半導(dǎo)體材料結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電機(jī)理
　　3.1.3　半導(dǎo)體電極／溶液界面的特點(diǎn)及電荷傳遞機(jī)理
　3.2　氧化物半導(dǎo)體電極對有機(jī)物的電催化降解
　　3.2.1　電極材料與有機(jī)物的電化學(xué)轉(zhuǎn)化效率
　　3.2.2　電極表面狀態(tài)與有機(jī)物的電化學(xué)轉(zhuǎn)化
　參考文獻(xiàn)
第4章　DSA類電催化陽極材料制備技術(shù)
　4.1　基體
　　4.1.1　基體的選擇
　　4.1.2　基體的預(yù)處理
　4.2　液相法DSA電極制備技術(shù)
　　4.2.1　浸漬法
　　4.2.2　溶膠凝膠法
　4.3　電輔助法制備DSA薄膜
　　4.3.1　電沉積法
　　4.3.2　陽極電氧化法
　4.4　氣相法電極制備技術(shù)
　　4.4.1　濺射法
　　4.4.2　化學(xué)氣相沉積法
　4.5　本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第5章　鈦基二氧化錫電極的制備及性能評價
　5.1　浸漬法電極制備工藝
　　5.1.1　制備工藝參數(shù)優(yōu)化
　　5.1.2　電極結(jié)構(gòu)表征
　5.2　電沉積法電極制備工藝
　　5.2.1　制備工藝參數(shù)優(yōu)化
　　5.2.2　電極結(jié)構(gòu)表征
　5.3　溶膠-凝膠法電極制備工藝
　　5.3.1　制備工藝參數(shù)優(yōu)化
　　5.3.2　電極結(jié)構(gòu)表征
　5.4　鈦基二氧化錫電極電催化性能比較
　　5.4.1　有機(jī)物降解能力比較
　　5.4.2　產(chǎn)生自由基能力比較
　5.5　鈦基二氧化錫電極表面結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究
　　5.5.1　Ti／SnO2電極的電化學(xué)行為研究
　　5.5.2　SnO2電極半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系
　5.6　本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第6章　提高鈦基二氧化錫電極穩(wěn)定性研究
　6.1　電極失效原因分析及解決方法
　　6.1.1　涂層剝落
　　6.1.2　涂層溶解
　　6.1.3　鈦基體氧化
　6.2　提高浸漬法制備電極穩(wěn)定性研究
　　6.2.1　含Co中間層對電極穩(wěn)定性的影響
　　6.2.2　含Mn中間層Ti/SnO2電極的制備及性能研究
　　6.2.3　電鍍中間層對電極穩(wěn)定性的影響
　6.3　提高溶膠-凝膠法制備電極穩(wěn)定性研究
　　6.3.1　含Mn中間層對電極穩(wěn)定性的影響
　　6.3.2　含Ru中間層對電極穩(wěn)定性的影響
　6.4　本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第7章　稀土摻雜對鈦基二氧化錫電極性能的影響
　7.1　Gd摻雜鈦基二氧化錫電極
　　7.1.1　Gd摻雜對二氧化錫電極電催化性能的影響
　　7.1.2　Gd摻雜對二氧化錫電極形貌和元素組成及分布的影響
　　7.1.3　Gd摻雜對二氧化錫涂層晶體結(jié)構(gòu)的影響
　7.2　Ce摻雜鈦基二氧化錫電極
　　7.2.1　Ce摻雜對二氧化錫電極電催化性能的影響
　　7.2.2　Ce摻雜對二氧化錫電極形貌和元素組成及分布的影響
　　7.2.3　Ce摻雜對二氧化錫涂層晶體結(jié)構(gòu)的影響
　7.3　Eu摻雜鈦基二氧化錫電極
　　7.3.1　Eu摻雜對二氧化錫電極電催化性能的影響
　　7.3.2　Eu摻雜對二氧化錫電極形貌和元素組成及分布的影響
　　7.3.3　Eu摻雜對二氧化錫涂層晶體結(jié)構(gòu)的影響
　7.4　Dy摻雜鈦基二氧化錫電極
　　7.4.1　Dy摻雜對二氧化錫電極電催化性能的影響
　　7.4.2　Dy摻雜對二氧化錫電極形貌和元素組成及分布的影響
　　7.4.3　Dy摻雜對二氧化錫涂層晶體結(jié)構(gòu)的影響
　7.5　稀土摻雜對電催化性能影響機(jī)理分析
　　7.5.1　電極涂層的表面形貌、元素組成及晶體結(jié)構(gòu)與電催化性能的關(guān)系
　　7.5.2　稀土摻雜Ti/SnO2電極降解有機(jī)物的性能比較
　　7.5.3　稀土摻雜Ti/SnO2電極的表面分析
　　7.5.4　稀土摻雜Ti/SnO2電極生成羥基自由基的比較
　　7.5.5　稀土摻雜Ti/SnO2電極的界面雙電層結(jié)構(gòu)分析
　7.6　本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第8章　苯酚在幾種電催化電極上的電化學(xué)降解路徑分析
　8.1　酚類物質(zhì)催化氧化機(jī)理研究現(xiàn)狀
　　8.1.1　國內(nèi)研究現(xiàn)狀
　　8.1.2　國外研究現(xiàn)狀
　8.2　影響電催化氧化降解苯酚的反應(yīng)因素分析
　　8.2.1　電極材料及其表面結(jié)構(gòu)的影響
　　8.2.2　反應(yīng)條件的影響
　8.3　苯酚在鈦基SnO2電極上的電化學(xué)降解歷程
　　8.3.1　Ti/SnO2電極降解苯酚的中間產(chǎn)物和反應(yīng)歷程分析
　　8.3.2　Gd摻雜Ti/SnO2電極降解苯酚的中間產(chǎn)物和反應(yīng)歷程分析
　　8.3.3　Ce摻雜Ti/SnO2電極降解苯酚的中間產(chǎn)物和反應(yīng)歷程分析
　　8.3.4　Eu摻雜Ti/SnO2電極降解苯酚的中間產(chǎn)物和反應(yīng)歷程分析
　　8.3.5　苯酚在不同摻雜的鈦基SnO2電極上的電化學(xué)氧化過程比較分析
　8.4　本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第9章　其他電催化電極
　9.1　鈦基二氧化鉛電極
　　9.1.1　電極制備工藝
　　9.1.2　制備工藝參數(shù)優(yōu)化
　　9.1.3　電極結(jié)構(gòu)表征
　9.2　金剛石薄膜電極
　　9.2.1　金剛石薄膜生長工藝
　　9.2.2　電極制備工藝參數(shù)優(yōu)化
　　9.2.3　硼摻雜金剛石薄膜電極對苯酚的降解特性研究
　　9.2.4　薄膜生長特性及電極結(jié)構(gòu)表征
　9.3　本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
第10章　電催化氧化技術(shù)在有毒廢水處理中的應(yīng)用
　10.1　電催化氧化技術(shù)簡介
　　10.1.1　電催化氧化技術(shù)的特點(diǎn)
　　10.1.2　電催化氧化技術(shù)的基本原理
　10.2　電催化氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
　10.3　電催化氧化法處理含百草枯農(nóng)藥廢水
　　10.3.1　百草枯及其危害
　　10.3.2　百草枯生產(chǎn)廢水及處理簡介
　　10.3.3　電催化氧化法對百草枯生產(chǎn)廢水的處理
　10.4　電催化氧化處理含阿特拉津農(nóng)藥廢水
　　10.4.1　阿特拉津廢水的水質(zhì)及危害
　　10.4.2　阿特拉津廢水處理技術(shù)簡介
　　10.4.3　電催化氧化法處理阿特拉津廢水及運(yùn)行效能
　10.5　電催化氧化法處理煤化工廢水
　10.6　本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)