粉体的导电机理和电极的电催化氧化机理

粉体的导电机理和电极的电催化氧化机理期便舍堀氧比轲貝帝导电性,必镇便婕廉舉球的重廿偏禺动6空闻原点"便被业F冉据的隆圾和空能披2刚存任能僦（羽曲）.竹则-束牡入则發侶'抨坍引此光堆故尿.曲光子起池扯电子丘海火山能联血驶瞌“丸r车戶生光电蚁用*娶求度谢須大予光fhtt・SMhAm带"盘度对应3D0unitK的紫外昨能I.■-.-■-.iIii可見）t*HifffrjsnOj的导电性能轨左*但可以逋过挣衆"、F聊元竄北解决.ftstft为，簡1厂按■定比倒拶进应示可以埔加我两『密度.从面出現空冗分咯*诂样曲能符刘嶽师瞰收*蚪外反Wi「七光请过的ATO透明冒业呃对卜ATO旨电机理的研究擅道国内外已證出渥的比较多.但没有形虑址一的理论.国内養于ATO寸电枷理們Wf究丈抵艮早可摊聘占鋼的报道*薄占満⑴】,SblMkSxiG在半密封和65（rc诅度以I：的条件卜.sb能够RHB于sg中•实现SnO.的丫导化.X温度6650-1100X?时■ATO材料半导化的凍WI：尼Sb八捲朵取代SM•彤成缺陷同涪体：勺温度超过1100C时.Sb“开始向Sb"转变：、”1温度在1200V以上时.拶杂的Sb则匸要以+3价的彫式存金•ATO材斡半导化徐了少»Sbsf1用外.SnO?彳価韶下产生双电离的幅空位也足个匝要因素.刘杏芹W,55J以旳匀口沉淀法制得Sb.SnO体系丫导体气敏材料.9

ij论■成与电导的变化规律和材料的导电机制・I•绘現.X<0.30时均可住成固落体・捋入做就的Sb就能使SnO>的电导率握高•个救M级.当“0.04HjSnOjfJ电导率达到樓大值——・「系中存在的Sb"和“卜两种价态.SbSiT和SbSif两种缺陷.SbSn^2eSbSn艸葩梓制首材斡的电导.总结国内外灯关忧拶杂買化错厅电机理的报逍.根州利斡的电厅半公成，c=c（ze）:B（1-3）（式中.b为电导半：c为裁流f•浓度：z为裁流f价态：e为电f电荷：B为绝対迁移率（单位作用力下的裁渝「漂移速度））和根据粉体电用式：R=ZR^ZR^ER,•（1-4）（式中£心为导电粉末的自身电HhEU为导电粉末直接按触电用：ERb为夹层搖傩时的位金电H1）•可将ATO导电机理外纳如Ei•1）吊様的氯铁位和Sb'化S11O2禁带晨成施主能级并向导带提供nSttIKf业ATO导电的两种1：«机理*（2）随首Sb撈朵浓度的增加.ATO中的Sb的两种置化态Sb"和Sb'•间存I竞争门z两种置換卜式的合理缺幣方6!式分别为式g或式（1・6）：Sb」O[T2Sb“+Vo"+30.（1-5）SbOMSb“+2.+50°（1-6）度和瓠分乐不同式（1・5）和式（i・6）发生的可能n也不同.幷輒分爪比牧高时.式（1・6）出现的对能性很小・/7Sb5lU代Sb二则引入•个距离SnOM帶很近的施卞能St・?SbJ*取代Sb'•则个距离SnO：价带很近的受主能级・出这两种怙况都发生时・将出现城合、补偿效应・当样品捋杂浓度比较低4处于空气中时.Sb_A匸导堆位.随着Sb拶杂浓度的撮高，导电裁派子浓度c也随Z•<rH/:・ERM'.此出ER尼E导作用•这会导致粉体的电IflMI拶杂擁度的iftftmMbisb的拶杂浓搜鯉续增人时.处「sbmusb幵始增加.并与篇e能级sb"发q补倦作用,使得右效戟流子锻度减少.列时sb拶朵浓幻mm便粉体《«!粒尺寸統小.廿致£&和增大.此外殛杓Sb捋朵浓度的扯高.戏沌『和杂质相遇的机会会越來越多.杂质离了対找涼「的散射杵用加强.形响了裁渝「的迁移率B・这两种作用都会便粉体电用增人.导电能力下降.这说明悌拶朵二畝化偈的电导半存在珅论门眼.电化学僅化氧化的机理右机物的电化学降解过用足多电f过用•对右机物电催化降解机理的研究足■个复杂而乂輩耍的课题.对于有机物的电偉化降解的机理•尽管乍术界尚未给岀定论.但一般认为&ihT电极衣面形成rAill«并通过自ili^X化有机物,5M，1-电阱化帆化过程一般包拈两个方面：一是污染物质圧电极上直按被机化或还族的方式.将污染物从废水中除去.称为直接电化学过FH二是利用电极衣面产生的H0•和HCIO•写貝有«.化作用的中间体作为反应物或催化剂.使污染钩转化"性史小的韌质.并量终降解为H’O和CO"称为间接电化学过U•电催化幅化的两个过FJZ间并没右严搭的界限・有机物电化学降解过用往往同时包介A按和间按电化学氛化这两个过丹•1电化学直接氧化现有的研究衣明•在析牡电位区金属牡化物电极衣面町以形成两种含有活性帆的金属牡化物.-种足吸附兒爆“山展的金属幅化物.一种足高价念的金属幅化物.金属阳极衣而輒化过程可以分为三个步骤：衣反应浴液为酸性的条件卜.甘先.H」0在阳楼衣向放电并生成吸附在电极表面上的轻基自由MOH-：MO.+H：O—MO.(OH)+H>e"(1-7)艮中.M0■代农半导体氧化物•吸阳的OH•可能与阳极材料中的氧原子相山门用・自由基中的就族犷通过某种堆径进入阳极金展置化物MO■的晶格之中，从而形成所iflift价态的过幅化物MOK•12MO.(OH)—MO<-i+H+e-(1-S)因此.在阳极农面可能存在两种状态的•'活性氧”•种是物理吸附的活性氧.即吸附的r^nih«OH<另•种足化学吸附的活性氧•即进入氧化物晶格中的執原子.•3)片落液中不存住有机物时.IWJ"话性氛・即物理吸附的活性氯和化了吸附的活性牡憑会逋过以F方式生成0“MOXOH)—1/20：+H+e.+MO,(1•刃MO..,—MOx+1/20.(1-10)当溶液中存在有机物时rnxmx化有机物■但物理吸附的活ftx(oh)在鸳电化学燃烧”过程中起主耍作用:R+MO/OH)“一CO2+MOx+nH+ne'(Ml)化学•附的rr«Mo.).则主整參与■电化了转换"过程.即対仃机物进行仃R+MO.H—RO+M0,(1-12)从有机物在阳极衣面的ftlSX化过程可知•阳极存先有•个农面鬼垄化的过用.形成两种"活性机二耍实現有机物能络被阳极血接乳化.有机物必须从落液上体迁移至阳极汲面.然后被阳极稅而的“活性氧”氧化.因此传质过程对有机物的降梆效果妙响反大.在选取了适片的电极材料和电饬化运行够数后.何机物自按电傑化降解速度呈本上111传质步酬控湖.2电化学间接駅化庭自曲荃是■前已知的輒化性M的氯自山堆Z-.氯化电位高达2£0V•明(1.23V)和H：O.(1.77V)的氧化电位.但不足这处就足梵在叭；…丨的須命m畑•凝基自dik的济电tim强・a电r*含m•S69.3M,«易攻击有机物中电子云密度牧高的位置・因此其对化合物具有普遍的氧化作用.rfuIIX化效反应速度快.反应速率常数在106〜lOWmold・DSA类阳极化为金属氧化物电极怙右强烈的亲水竹•当它和水或废水接触时将发生所谓的'们肝垄化”过程・它的表面枝•层OHMM1戏鬲.IJ盒厲翼不同.电极衣面柠显示出不同的酸緘性.比如电负性髙的金属离子町以更的•力抱戰引0H基团的电子,使MOttMJfi,OHtt卜长并截弱•电极衣idi酸性增強.表ti电极衣而酸緘性的参数她•车电点(PointofZeroChaise-PZC).(\没存特竹吸阳的怙况下.它足电极衣叫电荷为⑥时落液中定位离「浓度的负对救.对该体系,mpH伪U；■!、！」：山血将帯负电・OHI,畋闭“ZfII仆离M内•而金WVUt物电极本身带有强烈亲水性■冈此电解时HQ和OH•梅发生F列氧化反应,2H:O—2HO*2H*(1-13)OH—HO(碱性条件卜)(1-14)可以看出.碱性越强.反^(1-14)发生的机率会越大.(i研究斤认为HO•亦可III下列途径产生:在阴极・Oy^H*2e—H「O「(酸性介质中)(1-15)O：+H2O+2e—HO：+OH(ttft介质中)(1-16)HO2+H「O+2e—H2O2+OH.(1-17)心闭极：OHG金JH的傑化作用F产生.M,减示金属还总态.M■我示金属舗化态：Mz+HQ’+IT-M“+HO+H「O(酸性介质中)(1-1S)Mrctl+H：O:—Mox*HO+OH-(緘性介质中)(1・1刃2H0—H2O2(1-20)H2Ore—HOr+H(1-21)H’O尹OH—HO’+HQ(1-22)山于电化学反向本身的复杂性•H时対电化学云除污垛物机理所提出的现点是多种纟样的.并II其中许女内弃相互交义•対于转定的体系这线现点在理论上無释紂通•但I"F电化学反应葺常迅速.反向过锐中生成的活性中间物质目前尚无有效的跟踪检鸿方法•因此许多观点还只足伴用在设想霑测阶段.缺乏有效的实验施础.但通过对反应机FP的深入研究.找出新的方法来捉供根据.将对电化•7方注实间应用捉供更$的理论描导.从而为H更好堆发挥仆用捉供理论床础•制备Eu"捲杂ATO纳米粉体的研究内容本课趣采用共沉淀法制备播伯ATO纳米粉体.拟对以卜儿个方曲进行研加(])与蔡Eu‘拶朵債・漁一罐■度.渣定终点pHffi.熙处理温度等因素对粉体彤貌结构的妙响规律.考柬Eu‘•拶杂bt、汕丄反盹温度、滴定终点pH值、菊处理沮度等因索对粉体导电性能的妙响规俅.<><Eu*I#杂flh瀟定反应■度.■•pH值.曲处理温度等V体顧粒