石墨氈催化電極制備及其電化學(xué)氧化性能研究.pdf

1、電化學(xué)氧化法可通過(guò)直接氧化法和間接氧化法對(duì)廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行降解凈化，其處理效果受電極材料的影響較大。陽(yáng)極材料研究已較為成熟，陰極因可促進(jìn)氧還原產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)提高間接氧化效果，得到廣泛關(guān)注。本課題采用浸漬法制備蒽醌類(lèi)物質(zhì)修飾石墨氈催化電極，與鈦涂釕銥(Ti/RuO2-IrO2)陽(yáng)極構(gòu)建電解體系，通過(guò)電化學(xué)氧化酸性紅B模擬廢水，考察蒽醌類(lèi)物質(zhì)的催化性能，確定最佳反應(yīng)條件，篩選出較優(yōu)電化學(xué)體系，并開(kāi)展頭孢合成廢水電化學(xué)氧化試驗(yàn)研

2、究，考察石墨氈催化電極的氧化特性和適用性。主要結(jié)論如下:
　　1)采用浸漬法制備蒽醌類(lèi)物質(zhì)修飾石墨氈催化電極，并對(duì)其進(jìn)行SEM、XRD和循環(huán)伏安表征。結(jié)果表明，石墨氈具有良好的孔隙結(jié)構(gòu)，可為氣體擴(kuò)散提供良好的基礎(chǔ)，蒽醌修飾石墨氈和2-乙基蒽醌修飾石墨氈表面有蒽醌晶體和2-乙基蒽醌晶體存在，且蒽醌和2-乙基蒽醌的存在可促進(jìn)石墨氈上氧的還原或增加氧還原所產(chǎn)生的強(qiáng)氧化物質(zhì)的量，從而促進(jìn)陰極間接催化氧化降解有機(jī)污染物。
　　2)以T

3、i/RuO2-IrO2為陽(yáng)極，分別以石墨氈、蒽醌修飾石墨氈和2-乙基蒽醌修飾石墨氈為陰極，電化學(xué)氧化降解酸性紅B模擬廢水(200mg/L)。結(jié)果表明，2-乙基蒽醌修飾石墨氈的電催化氧化性能最好，其最佳電解條件為電流密度90mA·cm-2、電解時(shí)間30min、Na2SO4濃度0.2mol·L-1、極板間距2cm和初始pH3.0，此條件下，酸性紅B去除率達(dá)到99％，電化學(xué)能耗為0.19kW·g-1。
　　3)以Ti/RuO2-IrO2

4、為陽(yáng)極、2-乙基蒽醌修飾石墨氈為陰極電化學(xué)氧化降解頭孢合成廢水，確定最佳電解條件為電流密度150mA·cm-2、電解時(shí)間50min、Na2SO4濃度0.1mol·L-1、極板間距2cm和初始pH7.0，原水水質(zhì)為COD25000～30000mg·L-1，BOD57100～7950mg·L-1，色度2300～2680度，氨氮850～1300mg·L-1時(shí)，頭孢合成廢水COD、色度、氨氮的平均去除率可分別達(dá)到40％、68％和30％，BOD5