亞氧化鈦電化學(xué)陽極氧化降解印染廢水研究.pdf

1、電化學(xué)氧化技術(shù)在處理難降解有機(jī)廢水領(lǐng)域以高效低耗、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，而該技術(shù)對(duì)有機(jī)污染物去除率很大程度上取決于陽極材料性質(zhì)，因此選擇合適的陽極材料極其重要，而鈦氧化物獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)使其具有理想陽極材料的一系列特性如高的導(dǎo)電性、良好的電化學(xué)活性好及強(qiáng)耐腐蝕能力。本研究以鈦氧化物中導(dǎo)電性最高的亞氧化鈦為電極材料，基于電化學(xué)氧化原理，設(shè)置了雙室電化學(xué)氧化裝置，并以碳布為對(duì)照，研究了其對(duì)典型偶氮染料亞甲基藍(lán)及實(shí)際印染廢水的降解效果，

2、以實(shí)現(xiàn)對(duì)印染廢水經(jīng)濟(jì)、高效的降解，并為新型電極材料電化學(xué)氧化處理印染廢水及工業(yè)應(yīng)用發(fā)展提供可靠的理論依據(jù)。
　　本實(shí)驗(yàn)分別對(duì)碳布、亞氧化鈦電極材料進(jìn)行了電化學(xué)交流阻抗（EIS）、塔菲爾（Tafel）、循環(huán)伏安（CV）、計(jì)時(shí)恒電位及電極加速壽命等一系列電化學(xué)測(cè)試。其中，EIS結(jié)果表明亞氧化鈦的導(dǎo)電性與碳布相似，但其電荷轉(zhuǎn)移內(nèi)阻遠(yuǎn)小于碳布，且交換電流密度高于碳布兩個(gè)數(shù)量級(jí)，有利于物質(zhì)在電極表面的傳輸。在CV測(cè)試中，亞氧化鈦陽極的氧化峰

3、電流高于碳布陽極一個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)亞氧化鈦具有2.5V（vs.SCE）的高析氧電位，即其活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳布陽極，此外，從200圈CV掃描結(jié)果表明，亞氧化鈦具有很高的電化學(xué)穩(wěn)定性，最后，加速電極壽命測(cè)試中，經(jīng)計(jì)算得出亞氧化鈦在一般工業(yè)電流密度下工作壽命為30年，而碳布僅為7年。因此，基于亞氧化鈦具有導(dǎo)電性高、電化學(xué)活性好、電位窗寬、穩(wěn)定性好特點(diǎn)，將其應(yīng)用于電化學(xué)氧化處理污染物并預(yù)期達(dá)到一定的處理效果。
　　考察了碳布、亞氧化鈦電化學(xué)氧化

4、裝置對(duì)亞甲基藍(lán)的降解效果，亞氧化鈦僅需105min就可以達(dá)到99.6％的高效降解率，而碳布為76.2%，且亞氧化鈦電極對(duì)亞甲基藍(lán)的礦化率達(dá)83.5%，碳布為42.6%，故亞氧化鈦對(duì)亞甲基藍(lán)的降解主要為礦化作用。探究了亞氧化鈦電化學(xué)氧化裝置的運(yùn)行參數(shù)對(duì)亞甲基藍(lán)的降解及礦化效果的影響。表明在電解液pH為3.01，電流密度為1.13mA/cm2，濃度低于100mg/L時(shí)，均能保證較好的降解率及礦化率、較高的庫倫效率和較低的反應(yīng)能耗。