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第 36 卷第 1 期 精 细 化 工 Vol.36, No.1
201 9 年 1 月 FINE CHEMICALS Jan. 2019

水处理技术与环境保护
聚苯胺改性活性炭粒子电极的光电催化性能

*
刘天晴，梁燕萍 ，白晓霞，贾 鹏
（西安电子科技大学 先进材料与纳米科技学院，陕西 西安 710126）

摘要：以苯胺、活性炭为原料，利用原位聚合法制备聚苯胺（PANI）改性活性炭（AC）粒子电极（PANI/AC），
采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X 射线衍射仪（XRD）和红外光谱(FTIR)对该粒子电极的形
貌、晶体结构和组成进行了表征，并将其应用于直接耐晒翠蓝 GB 的光电催化降解实验。考察了 PANI 复合量、
粒子电极用量、电流密度、pH 和 GB 初始浓度等对降解率的影响，并考察了 GB 在不同催化条件下的降解反应。
结果表明：在光电协同催化条件下，当苯胺与活性炭质量比为 0.3∶0.7，粒子电极质量浓度为 9 g/L，电流密度
2
为 8 mA/cm ，pH 为 3 时，PANI/AC 对质量浓度为 20 mg/L 的 GB 溶液的降解率达到 95.47%。
关键词：光电催化；聚苯胺活性炭粒子电极；直接耐晒翠蓝 GB；水处理技术与环境保护
中图分类号：O69；X703 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 01-0142-07

Photoelectrocatalytic Performance of Polyaniline

Modified Activated Carbon Particle Electrode

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LIU Tian-qing, LIANG Yan-ping , BAI Xiao-xia, JIA Peng
（School of Advanced Materials and Nanotechnology,Xidian University, Xian 710126, Shaanxi, China）

Abstract: An polyaniline (PANI) modified activated carbon (AC) particle electrode (PANI/AC) was
prepared by in-situ polymerization method. The morphology, crystal structure and composition of the
particle electrode were studied by scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope
(TEM), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). And then it was
applied to the photoelectrocatalytic degradation experiment of direct light turquoise blue GB. The factors
affecting the degradation rate of GB, such as PANI amount, particle electrode dosage, current density, pH
value, and initial concentration of GB were investigated. In addition, the degradation of GB under different
catalytic conditions was studied. The results showed that under the synergistic effect of photocatalysis and
electrocatalysis, when the mass ratio of aniline to activated carbon was 0.3:0.7, the mass concentration of
2
particle electrode was 9 g/L, the current density was 8 mA/cm , and the pH was 3, the degradationrate of
GB with a mass concentration of 20 mg/L reached 95.47%.
Key words: photoelectrocatalysis; polyaniline activated carbon particle electrodes;GB;water treatment
technology and environmental protection
Foundation item: Natural Science Foundation of Shaanxi Province (2015JM2052)

直接耐晒翠蓝 GB 是铜酞菁磺酰胺和磺酸铵 料，在主电极提供电流的条件下成为新的一极，通
（钠）的混合物，总取代数相当于在每个铜酞菁分 过粒子电极面发生电化学反应，提高降解效率。常
[1]
[3]
子中引入 3.5 个取代基 ，化学稳定性较高，是印染 用作粒子电极的材料有碳气凝胶 、活性炭（AC）、
[6]
业常用的生物难降解染料之一。传统的二维电极电 陶瓷粒子 [4-5] 、Al 2 O 3 等，近年来有很多将 AC 改性
[2]
化学氧化降解方法存在电流效率低的缺点 ，因此， 作为粒子电极的报道 [7-8] ，他们主要采取浸渍法将
在此基础上发展了三维电极，通过加入粒子电极材 Fe、Co、Ni 等金属离子及金属氧化物负载于 AC 表

收稿日期：2018-04-23; 定用日期：2018-09-04; DOI: 10.13550/j.jxhg.20180295
基金项目：陕西省自然科学基础研究计划项目（2015JM2052）
作者简介：刘天晴（1993—），女，硕士生。联系人：梁燕萍（1962—），女，博士，教授，E-mail：ypliang@mail.xidian.edu.cn。