硼掺杂金刚石薄膜电极降解苯酚历程研究

来源 :第十届全国水处理化学大会暨海峡两岸水处理化学研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:judehui01
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电催化氧化技术被认为是处理环境中难降解有机物的一种经济有效的方法,在电解产生的强氧化剂羟基自由基(如 OH)的攻击下,目标物发生氧化反应,转化为其它结构形式的有机物或被最终降解为CO2和H2O。由于反应过程中出现大量的中间产物,相对于原始物,某些中间产物可能对人体及环境产生更大的威胁,尤其是近年来随着人们对环境问题认识的深入,对各种水处理技术的要求已不仅仅满足于目标物的去除,这使得对反应中间产物及最终产物的鉴定日趋重要。电化学催化氧化关键在于阳极材料的选取,不同的电极材料对同一目标物及其中间产物的分解能力不同,因此存在不同反应历程。 本文以直流热阴极化学气相沉积(chemicalvapor deposition,CVD)技术制备的硼掺杂金刚石薄膜为阳极、不锈钢材料为阴极组成了电催化氧化体系。以500mg/L.的苯酚为目标污染物,电极有效面积为4cm2,电极间距为2cm,反应液体积为85mL,电流密度设定为10 mA/cm2,分别利用高效液相色谱法和离子排阻色谱法对降解过程中产生的酚琨类及有机酸类中间产物进行定性定量分析,并实时测定反应过程中溶液pH值的变化,以研究苯酚在该电极上的电化学降解路径,探讨其反应机理,对其它苯系污染物的降解机理提供依据。 研究结果表明,苯酚在开环之前的中间产物以对苯二酚为主,但与其它电极材料的电化学降解过程不同的是,苯醌的生成量极少。分析其原因,可能是在H+大量存在的情况下苯醌与对苯二酚的氧化还原反应会向着生成对苯二酚的方向进行,这与反应过程中检测到的pH值为3.7-4.3相符。反应1h时对苯二酚量达到最高值,但积累量不到0.5 mg/L。说明BDD电极对苯二酚的氧化降解速率较大,不存在累积现象。酚琨类芳香族有机物再进一步受羟基自由基OH的攻击发生开环反应生成小分子有机酸。 本实验对七种典型有机物中间产物进行了检测,结果表面这七种有机酸都存在,且积累量由多到少依次为:乙酸>甲酸>丙二酸>草酸>丁二酸>顺丁烯二酸=反丁烯二酸。可见,分子量越小其积累量越大,其中乙酸积累最多,而顺、反丁烯二酸的积累量极少,说明这两种物质的生成速率远小于降解速率,在该电化学反应体系中发生了还原反应,还原为丁二酸,后者再进一步发生氧化,生成更小分子的有机酸,并最终被降解为CO2和H2O等。反应15h时仍然有乙酸和草酸的存在.但其余各酸及酚醌类化合物均已检测不出,说明BDD电极对乙酸和草酸的降解能力较差。而此时溶液pH值为4.3,显然是由于酸的积累作用导致的。 基于上述分析,本研究最终提出了苯酚在硼掺杂金刚石薄膜电极上的降解反应历程。
其他文献
“我爷爷小的时候,常在这里玩耍,高高的前门,仿佛挨着我的家……窝头咸菜么,就着一口大碗儿茶……”rn人到中年,常常因为某一瞬间,某一地点、人物、声音、场景与往事的相合,
期刊
TiO2光催化氧化技术因其具有能耗低、反应条件温和、操作简单、可减少二次污染等突出优点而日益受到重视。然而由于TiO2的带隙能较大(3.2eV),光生电子与空穴的复合几率也较高,以
会议
齐建彤,1971年1月出生,第四届北京中青年文艺工作者德艺双馨奖获得者,现任北京电视台卫视节目中心副主任、大型活动部主任。参与执导的《2003北京相声小品邀请赛暨颁奖晚会》
高结晶度、大比表面积、异质结等结构特征有利于纳米TiO2光催化性能的提高,而合成方法能够显著影响纳米材料性能。溶胶法是目前经常被采用的制备无机纳米晶的方法之一,但是所得
在许多国家重金属污染是一个很严重的问题。重金属污染主要来源于电镀、制陶业、采矿等。 在水的纯化过程重金属污染的清除是一个很重要的环节。
采用非均相光催化技术,利用太阳光或自然光降解并去除难降解持久性或假持久性有机污染物,是一项颇具前景的低成本高效环境污染治理新技术。然而研制高效、长效、宽谱响应的光催
会议
在废水处理及水资源再利用领域,常利用生物系统来处理有机废水达到经济及生态之目标,膜生物反应器(Merebrame Bio-Reactor,MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型
会议
由于影响膜污染的因素很多,限制了膜反应器的推广应用。本试验通过对采油废水进行再生处理工艺中膜组件的清洗及扫描,研究膜组件的清洗技术,为该技术应用于采油废水再生处理做一
技术经济转化能力与转型效率是企业技术变迁式转型过程中的关键问题.分析技术变迁与企业技术变迁式转型过程,由此构建技术经济转化能力与技术变迁式转型效率的评价指标体系与
双甘膦作为一种广泛使用的有机膦除草剂草甘膦的合成中间体,近年来,市场需求迅速增长。 而在其生产过程中,不可避免的产生大量含双甘膦(0.5%-3%)和氯化钠的酸性废液。为处理该母