電催化激活分子氧降解水中氯酚的研究.pdf

1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文電催化激活分子氧降解水中氯酚的研究姓名：李玉瓊申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)教師：吳祖成20070515浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要氯酚類化合物為生物難降解的有毒有機(jī)物，被美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(USEPA)列為優(yōu)先控制污染物。本文全面考察了電催化激活分子氧降解氯酚技術(shù)，研究了這一技術(shù)各影響因素的作用規(guī)律，探討了分子氧的激活機(jī)理，分析了氯酚在電催化激活分子氧降解過(guò)程中的反應(yīng)歷程和機(jī)理，并考察了氧激活電催化法對(duì)多種芳香族

2、化合物的降解效果，以期為實(shí)際應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。常溫下不活潑的氧氣在電催化作用下可以被激活，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的活性物質(zhì)，與陽(yáng)極產(chǎn)生的羥基自由基共同作用降解有機(jī)物。電催化激活氧氣工藝比起單獨(dú)的電催化工藝，在去除氯酚有機(jī)物方面效果顯著。對(duì)初始濃度為8mM的高濃度4_氯酚廢水，在電催化激活分子氧條件下處理120min，4氯酚的降解率達(dá)到864％，絕對(duì)去除量達(dá)到888mg／L，比單獨(dú)電催化和單獨(dú)氧氣氧化處理效果的加和還提高了238％，氧氣激

3、活增強(qiáng)因子廠為113％，環(huán)保應(yīng)用前景光明。電流密度、氧壓、傳質(zhì)、Fe2等因素對(duì)電催化激活分子氧降解氯酚效果有一定影響，適宜的電流密度為104mA／cm2，隨著氧壓的增大，水中的溶解氧濃度相應(yīng)增加，氯酚的降解率呈增大的趨勢(shì)，COD的去除率也相應(yīng)提高。但氧壓增加到IMPa，即溶解氧的濃度提高到400mg／L后，氯酚降解率增加趨緩。采用經(jīng)等離子體處理后的活性炭纖維氈(ACF)陰極，氧激活電催化降解氯酚120min后，氯酚的去除率達(dá)到9034％

4、，而采用未經(jīng)等離子體處理的ACF陰極，氯酚的去除率只有77％；對(duì)經(jīng)等離子體處理后的ACF陰極進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn)，重復(fù)使用四次后，氯酚去除率一直保持在90％左右。通過(guò)對(duì)SEM圖的比較，發(fā)現(xiàn)經(jīng)等離子體處理后的ACF表面比未經(jīng)等離子體處理的ACF粗糙。探討了氧氣在電催化作用下的激活機(jī)理，定量測(cè)定了氧氣激活過(guò)程中產(chǎn)生的H202，濃度大約為18mg／L并用ESR技術(shù)鑒定了電催化過(guò)程中產(chǎn)生的OH。對(duì)4氯酚降解的中間產(chǎn)物進(jìn)行了分析，主要有苯酚、苯二酚、苯醌