SFBP和SFBPT電極的制備及其電解處理有機(jī)廢水的研究.pdf

1、本文研究了一種新型無(wú)基體PbO<,2>電極制備工藝，對(duì)電極性能進(jìn)行了全面的考察，并以硝基苯廢水為研究對(duì)象，對(duì)該電極電解處理有機(jī)廢水的工藝條件和作用機(jī)理進(jìn)行了深入的研究。同時(shí)，對(duì)該電極的摻雜改性研究作了探討。研究結(jié)果表明： 高壓塑片法制備的PbO<,2>電極(SFBP)從根本上解決了涂層PbO<,2>電極的電鍍層脫落問(wèn)題。本研究對(duì)SFBP電極進(jìn)行了性能表征的研究，并對(duì)電極的引出線作了探討。與石墨的對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明：SFBP電極具有良好

2、的電催化活性。對(duì)于含0.05 mol/L NaO<,2>SO<,4>，初始濃度240 mg/L的硝基苯溶液，在10 V電壓條件下SFBP電極電解5 h后COD<,Cr>去除率可達(dá)65％，而石墨電極COD<,Cr>去除率不到35％。 SFBP電極電解硝基苯廢水時(shí)，電解液的COD<,Cr>去除率隨電解時(shí)間、外加電壓的增加而升高；隨著溶液初始濃度從50 mg/L增加到1000 mg/L，電解液的COD<,Cr>去除率先升高而下降，在初

3、始濃度為501.5 mg/L時(shí)達(dá)到最高值；研究表明，本實(shí)驗(yàn)體系中最適宜的電極間距為3 cm；中性條件下電解硝基苯溶液的COD<,Cr>去除率最高，而酸性和堿性條件都不利于硝基苯的電解；各種電解質(zhì)對(duì)SFBP電極電解的影響不同，NaCl體系在電解初期就能有很高的COD<,Cr>去除率，磷酸鹽緩沖溶液的體系的電解效果也明顯優(yōu)于Na<,2>SO<,4>體系和KNO<,3>體系。 硝基苯廢水在SFBP陽(yáng)極被降解的主要原因是陽(yáng)極表面的直接電

4、化學(xué)燃燒以及陽(yáng)極電生·OH的氧化作用；同時(shí)，在電解過(guò)程中陰極會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化氫也會(huì)參與氧化降解硝基苯。因此，在本研究的實(shí)驗(yàn)體系中，硝基苯廢水被電解降解的過(guò)程是陰陽(yáng)極電化學(xué)共同作用的結(jié)果。 本文對(duì)塑片PbO<,2>電極的摻雜改性研究作了探討，制備了摻雜不同配比納米TiO<,2>的PbO<,2>電極(SFBPT)。研究表明，摻雜適量納米TiO<,2>的SFBPT電極比SFBP電極具備更優(yōu)越的電催化性能。對(duì)于含0.05 mol/L Na<

5、,2>SO<,4>，初始濃度240 mg/L的硝基苯溶液，10 V電壓條件下，摻雜2％納米TiO<,2>的SFBPT電極電解2 h后COD<,Cr>去除率可達(dá)55％，而SFBP電極去除率約35％。同樣，在電解處理茜素紅廢水的過(guò)程中，SFBPT電極比SFBP電極亦有更好的脫色效果和COD<,Cr>去除率。 SFBPT電極電催化性能更佳的機(jī)理推測(cè)是因?yàn)門(mén)iO<,2>在電解過(guò)程中更容易產(chǎn)生·OH參與氧化降解有機(jī)物的反應(yīng)；同時(shí)，經(jīng)摻雜后