Ti-SnO2電極電化學合成臭氧的性能與機理研究.pdf

1、臭氧在衛(wèi)生、食品、化工等行業(yè)已得到廣泛應用，在給水處理、污水深度處理中也得到良好效果。傳統(tǒng)的產(chǎn)生臭氧的方法是通過電暈放電，由氧氣生成的，這種方法存在氮氧化物污染、設(shè)備龐大復雜的缺點。為了能夠使臭氧更好的應用于水處理中，采用電化學合成臭氧的技術(shù)近年來受到關(guān)注并得到重要發(fā)展，高性能電極的制備是該技術(shù)的關(guān)鍵點。
　　本論文介紹了電化學合成臭氧技術(shù)，重點研究了SnO2電極電化學合成臭氧的性能，對可能影響該電極產(chǎn)生臭氧過程的各個實驗因素進行

2、了考察；簡單探討了該電極產(chǎn)生臭氧的反應機理；并通過SEM、XRD等手段對失活前后電極的形貌結(jié)構(gòu)進行表征，研究了SnO2電極的失活過程。
　　研究發(fā)現(xiàn)，電極的性能對電化學合成臭氧起到?jīng)Q定性作用，通過對電極制備工藝的改進和優(yōu)化，得到相對效果較好的電極。以該電極為研究主體，考察了實驗因素對臭氧產(chǎn)率和電流效率的影響。結(jié)果表明，電流效率隨電流增大先增大后減小，在40mA時最大，而臭氧產(chǎn)率則隨電流增大而一直增大；電流效率和臭氧產(chǎn)率都隨流速增大

3、、溫度降低、pH減小而增大。對反應電解液也作了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)電解液選擇Na2SO4時臭氧濃度最高，且濃度為0.25mol/L時比其它濃度范圍效果好。另外，向Na2SO4電解液中添加KPF6會促進臭氧產(chǎn)生。
　　研究證明，電解過程中會產(chǎn)生大量·OH，通過優(yōu)化實驗，得出了熒光法檢測·OH較佳的實驗條件。以此方法檢測不同條件下的反應體系中產(chǎn)生的·OH，并與該條件對生成的影響規(guī)律進行比較。結(jié)果指出，·OH是SnO2電極電解生成臭氧的重要中