隔膜電解槽陰極區(qū)降解有機物的研究.pdf

1、本文采用隔膜電解槽法,以硝基苯和羅丹明B為研究對象,研究了電解過程中陰極區(qū)的降解過程。并分別研究了陰極區(qū)在有溶解氧和無溶解氧條件下的降解情況。另外,作為對比實驗,研究了研究區(qū)降解羅丹明B的情況。用硝基苯為研究對象,研究了陰極區(qū)OH以及H與硝基苯的反應機理。研究結果表明:
　　 通過實驗表明,電解過程中硝基苯以及它的電解產(chǎn)物的揮發(fā)量很少,這些有機物的揮發(fā)而導致電解液中COD的減少可以忽略不計;同時,本實驗采用的隔膜的隔離效果良好,

2、在有電流的情況下,能有效地防止了有機物的滲透。在電解液羅丹明B初始濃度為50mg/L,電解液初始pH=5.3,電解質(zhì)Na2SO4濃度1g/L,外加電壓20V以及電解時間2h的條件下,有溶解氧電解時,羅丹明B的脫色率和CODcr去除率分別為45％和21％,相比于無溶解氧條件下的40％和15％。在硝基苯初始濃度120mg/L,外加電壓20V,初始pH=5.3,電解質(zhì)Na2SO4濃度0.025mol/L以及電解時間2h的條件下,有溶解氧時,陰

3、極區(qū)硝基苯CODcr去除率為36％,而無溶解時則為16％。
　　 硝基苯和羅丹明B的電解降解基本都是準一級反應。各影響因素對有機物的降解有著不同的影響:隨著外加電壓的增加,有機物的去除率有顯著的增加;在低濃度范圍內(nèi),隨著電解液初始濃度的增加,有機物的去除率也在增加;不同電解液初始pH條件下,有機物的降解效果為:強酸＞弱酸和弱堿＞強堿,并且,在弱酸或弱堿范圍內(nèi),電解液初始pH對有機物的降解幾乎沒有影響;隨著電解質(zhì)濃度的增加,有機物

4、的去除率先快速增加,然后再緩慢減少。
　　 有機物在陰極區(qū)的電解降解機理為:電解時,水中的H+得到電子,變成H,H原子與電解液中的氧分子快速發(fā)生反應,生成強氧化性的HO2和OH,或H直接與硝基苯反應生成C6H5NO2-Hadduct;生成的OH大部分能與硝基苯發(fā)生反應生成C6H5NO2-OHadduct,C6H5NO2-OHadduct又能與O2進一步作用生成C6H5NO2-OHO2,而C6H5NO2-H、C6H5NO2-OH和