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构建具有增强析氧催化性能的Ti/SnO/MnO阳极(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：陈亚姜源鹤平鹏辉刘久清石西昌中南大学冶金与环境学院

为了开发具有高析氧催化活性的低成本形稳阳极，本文提出了一种包括Sn电沉积、沉积层氧化及MnO2层制备等工艺过程的形稳阳极制备新方法，并将其用于制备Ti/SnOx/MnO2阳极以进行材料结构表征与析氧催化性能测试。结果表明，与采用传统刷... 详细信息

为了开发具有高析氧催化活性的低成本形稳阳极，本文提出了一种包括Sn电沉积、沉积层氧化及MnO2层制备等工艺过程的形稳阳极制备新方法，并将其用于制备Ti/SnOx/MnO2阳极以进行材料结构表征与析氧催化性能测试。结果表明，与采用传统刷涂-热分解工艺制备的Ti/SnO2/MnO2阳极相比，采用该新方法制备的阳极具有更低的析氧电势，且加速测试寿命提高了近40%。该阳极优异的性能得益于由Sn沉积层氧化转化而成的SnOx中间层，其在金属电积及电解制氢等领域具有较大的应用潜力。

关键词：形稳阳极析氧催化性能氧化锡中间层二氧化锰催化剂

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气泡和催化剂对臭氧氧化降解乙酸的影响

广州化工 2024年第14期52卷 98-101页

作者：吴梁翡孟瑞云姚水良苏州市太仓环境监测站江苏苏州215400 常州大学环境科学与工程学院江苏常州213164

利用MnO_(2)、γ-Al_(2)O_(3)、1wt%MnO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)、20wt%MnO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)和0.1wt%Pt-20wt%MnO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)催化剂来提高乙酸降解率和臭氧利用效率。考察了不锈钢管鼓泡器、微小气泡鼓泡器、催化剂对乙酸氧化降解影响。结果表明:微小气泡鼓泡器获得的微米级气泡的乙酸降解率比不锈钢管鼓泡器获得的毫米级气泡的高。催化剂的乙酸降解率顺序为:20wt%MnO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)>Pt-MnO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)>γ-Al_(2)O_(3)>纯MnO_(2)>无催化。通过臭氧气体循环显著改善乙酸降解率、能量效率和气相乙酸排放。

关键词：臭氧氧化乙酸微小气泡二氧化锰催化剂

β-MnO_2纳米带的制备及其电催化氧还原活性

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催化学报 2008年第5期29卷 473-476页

作者：袁中直王辉王莉关菊英肖信华南师范大学化学与环境学院广东广州510006

在150℃水热条件下,以十六烷基三甲基溴化铵为模板,用HMnO4氧化MnSO4,得到的反应产物通过X射线衍射和扫描电镜测试表明为β-MnO2纳米带.分别用β-MnO2纳米带和电解二氧化锰（EMD）作为氧还原催化剂冷压制成气体扩散电极,在6 mol/L KOH... 详细信息

在150℃水热条件下,以十六烷基三甲基溴化铵为模板,用HMnO4氧化MnSO4,得到的反应产物通过X射线衍射和扫描电镜测试表明为β-MnO2纳米带.分别用β-MnO2纳米带和电解二氧化锰（EMD）作为氧还原催化剂冷压制成气体扩散电极,在6 mol/L KOH水溶液中进行稳态极化测试.结果表明,β-MnO2纳米带的电极电位比EMD正移30～60mV,当催化膜中β-MnO2纳米带的含量在35%时催化活性最高.在一般锌/空气电池的工作电流密度40 mA/cm^2下,通过电池放电测试得到β-MnO2的工作电压达到1.12V.

关键词：锌/空气电池空气扩散电极氧还原水热法合成二氧化锰催化剂

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稀土助剂对氧电极性能的影响

哈尔滨工程大学学报 2004年第5期25卷 685-688页

作者：张宝宏李会娟刘彦芳哈尔滨工程大学化工学院黑龙江哈尔滨150001

为了提高MnO2对氧气还原的催化活性,将硝酸锰和稀土硝酸盐(镧和铈)溶液浸渍到活性炭中,并在270℃下煅烧,制得氧电极催化剂,通过冷压方法制成气体扩散电极.用稳态极化测试了各个空气电极的电化学性能,结果表明铈的添加对MnO2的催化活性... 详细信息

为了提高MnO2对氧气还原的催化活性,将硝酸锰和稀土硝酸盐(镧和铈)溶液浸渍到活性炭中,并在270℃下煅烧,制得氧电极催化剂,通过冷压方法制成气体扩散电极.用稳态极化测试了各个空气电极的电化学性能,结果表明铈的添加对MnO2的催化活性影响明显,硝酸铈添加10%时空气电极极化最小,在一般金属空气电池的工作电流密度20～50mA·cm-2下,电位比单独MnO2催化剂可正移30～60mV,并且随着电流密度的增加,电位正移的越显著.采用交流阻抗测试了空气电极的阻抗特性,通过分析对阻抗图谱采用两个Nerstian阻抗的等效电路进行了拟和,得到相关动力学数据.数据显示添加稀土硝酸盐,减小了电化学极化阻抗和氧气扩散阻抗,提高了MnO2对氧气还原的催化活性.

关键词：稀土添加剂二氧化锰催化剂空气电极交流阻抗

Pb添加剂对MnO_2/C空气电极性能的影响

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电源技术 2005年第2期29卷 106-109页

作者：张宝宏李会娟哈尔滨工程大学化学工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了提高MnO2的对氧气还原的催化活性,将硝酸锰和醋酸铅溶液浸渍到活性炭中,并在290℃下煅烧,制得氧电极催化剂,通过冷压方法制成气体扩散电极。用稳态极化测试了各个空气电极的电化学性能,结果表明醋酸铅添加7.5%时空气电极极化最小,... 详细信息

为了提高MnO2的对氧气还原的催化活性,将硝酸锰和醋酸铅溶液浸渍到活性炭中,并在290℃下煅烧,制得氧电极催化剂,通过冷压方法制成气体扩散电极。用稳态极化测试了各个空气电极的电化学性能,结果表明醋酸铅添加7.5%时空气电极极化最小,在一般金属-空气电池的工作电流密度20～50mA/cm2下,电位比单独MnO2催化剂可提升30～50mV,并且随着电流密度的增加,电位提升更加显著。采用交流阻抗测试了空气电极的阻抗特性,通过分析对阻抗图谱采用两个Nerstian阻抗的等效电路进行了拟和,得到相关动力学数据。数据显示添加醋酸铅,减小了电化学极化阻抗和氧气扩散阻抗,提高了MnO2对氧气还原的催化活性。

关键词：醋酸铅添加剂二氧化锰催化剂空气电极交流阻抗

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聚苯胺对MnO_2空气电极性能影响的研究

电源技术 2004年第7期28卷 408-410,418页

作者：黄庆华王为韩彬李振亚天津大学化工学院应用化学系天津300072

研究了添加聚苯胺对MnO2空气电极性能的影响,并考察了含聚苯胺的空气电极在不同电解液中的性能变化。结果表明,在5 mol/L的氯化铵电解液中,聚苯胺的加入可大幅度提高空气电极性能,并得到聚苯胺与MnO2催化剂的最佳质量配比为0.3∶1。分... 详细信息

研究了添加聚苯胺对MnO2空气电极性能的影响,并考察了含聚苯胺的空气电极在不同电解液中的性能变化。结果表明,在5 mol/L的氯化铵电解液中,聚苯胺的加入可大幅度提高空气电极性能,并得到聚苯胺与MnO2催化剂的最佳质量配比为0.3∶1。分析认为,聚苯胺与氧分子间存在的顺磁相互作用,使得O2在催化层中的含量增大,阻止了MnO2催化剂因转变成MnOOH而失活。在0.9 mol/L氯化钠电解液中,聚苯胺的导电性能下降,导致电极欧姆极化增大,性能降低,但加入少量的全氟磺酸可改善电极性能。

关键词：聚苯胺空气电极二氧化锰催化剂氧气电极性能

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油漆尾气催化转化研究

油漆尾气催化转化研究

作者：刘祎北方工业大学

学位级别：硕士

当前,大气环境污染问题愈加严重,并对人类身体健康有着恶劣的影响。其中,挥发性有机污染物（VOC）是造成此问题的重要因素。汽车涂装车间用到的涂料属于精细化工产品,挥发出的有机气体不进行转化处理排放入大气中会造成严重的污染。油... 详细信息

当前,大气环境污染问题愈加严重,并对人类身体健康有着恶劣的影响。其中,挥发性有机污染物（VOC）是造成此问题的重要因素。汽车涂装车间用到的涂料属于精细化工产品,挥发出的有机气体不进行转化处理排放入大气中会造成严重的污染。油漆作为涂料中的一种,具有极其复杂的成分,在喷涂过程中产生漆雾和有机废气,而催化氧化法是治理有机废气的重要手段。因此,在解析出相关油漆尾气排放物的基础上,对其组分采用针对性的催化剂进行转化,探究温度与反应时间对催化效果的影响,从而更好地服务于环境保护和产业升级。基于上述原因,本文选用市面常见的奔驰车漆以及丰田车漆进行油漆尾气催化的研究。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、热重分析仪（DTA-TG）、气相色谱质谱联用仪（GC-MS）以及X射线光电子能谱分析仪（XPS）等实验技术与手段,对奔驰油漆尾气催化转化进行了系统研究,主要得出以下结论:采用GC-MS检测出奔驰油漆废气主要成分为间二甲苯、邻二甲苯、乙酸异丁脂、乳酸乙酯和少量环庚三烯;丰田油漆主要成分为间二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、乙酸异丁酯、环庚三烯和2-己酮。利用DTA-TG以及电子天平秤在不同环境下的测试油漆的挥发情况,结果表明,油漆在1小时内会发生大量挥发,超过两小时后,油漆挥发速度下降。随着温度的升高,油漆中的溶剂挥发速度加快,在270℃～350℃之间挥发速度较快,挥发含量大。采用热催化氧化方法,针对奔驰油漆与二氧化铈、二氧化锰催化剂的催化转化反应,利用气相色谱测试研究了温度对催化转化反应的影响。结果表明,二氧化铈催化剂在250℃下对于油漆尾气的催化转化效果良好;二氧化锰催化剂在350℃下对于油漆尾气的催化转化效果良好。当反应时间少于30分钟,随着时间的增加,催化转化率越高。结合X射线光电子能谱分析结果得出二氧化铈催化剂比二氧化锰催化剂催化效果优良。

关键词：油漆尾气 VOC 催化二氧化铈催化剂二氧化锰催化剂

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催化:调控反应速率的“魔法”

课外生活 2020年第21期 12-13页

作者：无美丽科学

一些化学反应在催化剂的作用下,反应速率会发生改变,而催化剂本身在反应过程中不被消耗。例如,双氧水在常温常压下可以发生分解,不过反应速率很慢,几乎无法察觉。但在二氧化锰催化剂的作用下,双氧水可以快速分解,并产生大量氧气气泡,而... 详细信息

一些化学反应在催化剂的作用下,反应速率会发生改变,而催化剂本身在反应过程中不被消耗。例如,双氧水在常温常压下可以发生分解,不过反应速率很慢,几乎无法察觉。但在二氧化锰催化剂的作用下,双氧水可以快速分解,并产生大量氧气气泡,而一氧化锰本身并没有被消耗。

关键词：反应速率一氧化锰双氧水常温常压快速分解二氧化锰催化剂化学反应

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载体形貌对乙酸废水臭氧催化氧化矿化影响

常州大学学报（自然科学版） 2022年第2期34卷 38-44页

作者：孟瑞云姚水良常州大学环境与安全工程学院江苏常州213164

在有机废水氧化处理过程中常产生乙酸等小分子有机酸,其在羧基的α位上有甲基,难以矿化。研究采用MnO_(2)为活性成分,以不同形貌(粉末状、球状和蜂窝状)γ-Al_(2)O_(3)为载体制备了3种催化剂,考察了室温臭氧气体鼓泡条件下载体形貌对乙... 详细信息

在有机废水氧化处理过程中常产生乙酸等小分子有机酸,其在羧基的α位上有甲基,难以矿化。研究采用MnO_(2)为活性成分,以不同形貌(粉末状、球状和蜂窝状)γ-Al_(2)O_(3)为载体制备了3种催化剂,考察了室温臭氧气体鼓泡条件下载体形貌对乙酸降解和矿化的影响。结果显示,粉末状、蜂窝状和球状γ-Al_(2)O_(3)载体催化剂的乙酸矿化率分别为89.0%,54.6%,38.7%,能量效率分别为13.7,11.2,7.0 g/(kW·h),说明粉末状γ-Al_(2)O_(3)做载体制得的MnO_(2)催化剂是乙酸矿化的最佳催化剂。

关键词：乙酸臭氧氧化二氧化锰催化剂载体形貌能量效率

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