電催化氧化降解難生化有機物的實驗研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)和經(jīng)濟的快速發(fā)展，水污染已成為多國家所面臨的嚴峻問題，阻礙著社會可持續(xù)發(fā)展的進程。有毒、難生物降解有機污染物的治理因缺乏有效的處理方法成為水處理領域的難點。本論文以電催化氧化技術為核心處理工藝、對硝基苯酚(p-NP)為目標污染物，進行了有毒、難生化有機污染物處理的實驗研究。 本研究的主要內容是制備高效摻雜鐵系元素的鈦基二氧化鉛電催化電極，并評價電極對特定有機廢水的處理效果及影響因素，以期為電催化氧化技術在有毒、有害

2、、難生化有機污染物降解方面的實際應用提供基礎數(shù)據(jù)。 實驗首現(xiàn)用電沉積法制備了Fe、Co、Ni摻雜改性鈦基二氧化鉛電極，采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)對不同摻雜改性β-PbO2/Ti電極進行表征，測試所制備電極的循環(huán)伏安曲線和陽極極化曲線，并采用對硝基苯酚的電催化氧化降解效率等指標來評價所制備電極的電催化性能。結果顯示Fe、Co、Ni摻雜改性鈦基二氧化鉛電極的電催化性能均有明顯改善，其中以鐵摻雜的β-Pb

3、O2/Ti電極最佳。該電極在電流密度為10mA/cm2時，電催化處理40mg/L對硝基苯酚的廢水，60min去除率達到84﹪，120min去除率達到98﹪。實驗過程也說明了摻雜量的不同對電極的降解效果和其導電性有著顯著的影響。 以優(yōu)選的鐵摻雜改性鈦基二氧化鉛電極為陽極，銅板為陰極，在無隔膜電解槽中，進行了對硝基苯酚模擬廢水電催化氧化降解的實驗研究。系統(tǒng)地研究了電解時間、電流密度、介質條件、初始濃度等因素對對硝基苯酚處理效果的影

4、響。通過實驗確定鐵摻雜β-PbO2/Ti電極電催化氧化法降解對硝基苯酚的適宜工藝條件是電流密度為10mA/cm2～20mA/cm2，極板間距為1cm～2cm。 以高效液相色譜和紫外-可見分光光度計等為檢測手段，對對硝基苯酚的電催化氧化動力學和降解機理進行了初步分析。研究結果表明，在以鐵摻雜改性鈦基二氧化鉛為陽極的電催化氧化反應體系中，羥基自由基起著重要的作用，對硝基苯酚的降解屬于電化學燃燒過程，對硝基苯酚最后可被氧化為二氧化碳