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1、由于缺乏有效的處理方法,難降解有機(jī)物污染物的治理成為水處理領(lǐng)域的難點(diǎn),極大地影響著人類(lèi)的生活環(huán)境。電催化氧化技術(shù)具有優(yōu)良的處理有機(jī)污染物的能力,逐漸引起人們的重視。但由于對(duì)有機(jī)物污染物降解過(guò)程的電極過(guò)程研究不夠深入,限制了電催化氧化技術(shù)的應(yīng)用。本文以苯酚為目標(biāo)降解物,以稀土摻雜SnO2電極為陽(yáng)極,采用循環(huán)伏安(CV)、極化曲線(xiàn)、交流阻抗(EIS)等電化學(xué)分析法研究了苯酚在電極表面降解的電極過(guò)程。主要研究?jī)?nèi)容如下:
本課題制備了
2、稀土Dy、Nd、Eu、Gd摻雜SnO2(Re/SnO2)電極以及未摻雜稀土的SnO2電極共五種電極,每種稀土選擇三個(gè)不同摻雜含量作為對(duì)比。采用循環(huán)伏安、極化曲線(xiàn)、交流阻抗等電化學(xué)分析法表征稀土摻雜SnO2電極。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明每種稀土摻雜電極的稀土摻雜含量存在一個(gè)最佳值(原子量之比)為Dy:Sn為1:200、Nd:Sn為1:200、Eu:Sn為1:50、Gd:Sn為1:50,這與本實(shí)驗(yàn)室以前通過(guò)電極降解苯酚效果確定的稀土最佳含量一致;同時(shí)通
3、過(guò)電化學(xué)分析法表征的電極電催化性能與電極降解苯酚效果一致:Nd-SnO2電極〉Dy-SnO2電極〉Gd-SnO2電極〉Eu-SnO2電極〉SnO2電極。實(shí)驗(yàn)表明,利用電化學(xué)方法可以表征電極電催化性能,為電極的表征提供了新的思路。
本課題采用電化學(xué)分析法研究了目標(biāo)降解物苯酚在稀土摻雜SnO2電極表面降解的電極過(guò)程,研究結(jié)果表明苯酚在電極表面降解的電極過(guò)程是由擴(kuò)散步驟控制,苯酚在電極表面電極過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)是不可逆的;研究了苯酚在
4、稀土摻雜SnO2電極表面電極過(guò)程動(dòng)力學(xué),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明苯酚在電極表面擴(kuò)散系數(shù)D0為2.27×10-4cm2/s;苯酚在電極表面發(fā)生的氧化反應(yīng)遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,反應(yīng)速率常數(shù)k=0.0212s-1;驗(yàn)證了在苯酚降解過(guò)程中羥基自由基起重要作用,并測(cè)試了苯酚在降解過(guò)程中可能出現(xiàn)的中間產(chǎn)物的循環(huán)伏安曲線(xiàn),并根據(jù)分析結(jié)果推測(cè)了苯酚在電極過(guò)程忠的苯酚降解歷程:苯酚首先吸附于電極表面,而后轉(zhuǎn)化成對(duì)苯酚、鄰苯酚,然后在電極表面氧化為苯醌,苯醌迅速被氧化為
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