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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 化学工程
题名: 电催化氧化处理酚类难生物降解有机废水研究
作者: 马磊
答辩日期: 2013-05-18
导师: 孙承林
专业: 化学工程
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 首先,对活性炭纤维的表面形貌,孔结构和电化学行为进行了研究。与商业化的粒状活性炭相比,活性炭纤维在降解苯酚废水中表现出更高的电氧化活性。中间产物检测表明反应过程中生成的中间产物主要吸附在活性炭纤维上。还进行了2-氯酚和2,4-二氯酚两种污染物吸附电氧化实验研究,并与苯酚的吸附氧化实验结果进行了对比;同时通过对羟基自由基和过氧化氢的检测,发现三维电极电氧化机理是污染物在粒子电极上的直接氧化。对底物浓度,应用电流密度和溶液初始pH进行系统考察得到反应的最优条件为底物浓度250 mg•L-1,电流密度30 mA•cm-2,pH=2.0。在该最优条件下进行活性炭纤维的寿命实验,结果表明活性炭纤维具有较强的电氧化能力和长使用寿命。 其次,采用刷涂–热解法制备了Sb、Ru掺杂的Ti/SnO2电极。通过扫描电镜、X射线能谱、X射线衍射和循环伏安扫描表征了电极表面形态、组成、结构和电化学性质。考察了底物初始浓度、反应温度、反应时间、电流密度、溶液初始pH值对电催化氧化降解五氯苯酚的影响,最优条件下实验结果表明,在底物质量浓度为50 mg•L-1,反应温度50 ℃,反应时间180 min,电流密度40 mA•cm-2,溶液初始pH值为8的条件下五氯苯酚的转化率达到97.60%,总有机碳去除率达到30.12%。 最后,向电解液中引入卤化物(F-,Cl-,Br-,I-),进行电氧化降解五氯苯酚模拟废水的实验。研究了工艺条件对五氯苯酚电氧化降解效果的影响,循环伏安曲线表明:与NaCl溶液中的活性卤电生成效率相比,NaBr溶液中的电生成效率更高;计时电流曲线表明:电解过程中将会有钝化膜在阳极表面生成;不同卤化物溶液中五氯酚去除速率排序如下:Br- > Cl- > F- > I-;随着温度的升高,五氯酚转化率呈现先减小(从30 到45 oC)后增大(从45 到 60 oC)的趋势,提出了卤化物间接电氧化模型来描述五氯酚降解过程。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116796
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马磊. 电催化氧化处理酚类难生物降解有机废水研究[D]. 中国科学院研究生院. 2013.
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