纳米氧化锰负载钛基电催化膜制备及其苯甲醇催化氧化性能

利用乳液法制备出mnox纳米颗粒,将其负载于微孔管式钛膜制得mnox负载钛基电催化膜(mnox/ti).运用x射线衍射(xrd)、x射线光电子能谱(xps)、扫描电子显微镜(sem)、循环伏安法(cv)和计时电流法(ca)等表征方法系统考察了不同焙烧温度下mnox晶型结构、mnox/ti催化膜电化学性能以及催化氧化苯甲醇的变化规律.结果表明:随着焙烧温度的升高,mnox的晶型由初始的birnessite-mno2逐渐转变为k0.27mno2,再由mn3o4最终转变为α-mno2.所得mnox/ti膜中,α-mno2晶粒尺寸小于30nm,结晶度较高,颗粒分布均匀.同时,由于其含有不饱和配位的锰原子和氧空位以及与基体ti之间存在键合作用,表现出优异的电化学性能和催化性能.以450℃焙烧所得的α-mno2/ti为阳极构建电催化膜反应器催化氧化苯甲醇.在反应温度为25℃,50mmol·l-1苯甲醇水溶液,电流密度为2ma·cm-2,停留时间为15min的条件下,膜反应器苯甲醇转化率达64%,苯甲醛选择性为79%.