【摘 要】
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近年来,中国提高了环境保护水平,要求工业废水不得从各企业直接排放。因此,为了保证企业生产的正常运行,必须实现水的循环利用。目前的方法是将企业各股废水经过常规工艺处理后补充到对水质要求较低的工业用水系统中。如可以通过改变水体的p H值和絮凝沉淀来减少水中的成垢阳离子（例如钙离子,镁离子等）的量,但是没有有效的方法来降低水中阴离子（例如氯离子）的含量。当水再利用时,水中各种离子会不断富集,此时水中氯离
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近年来,中国提高了环境保护水平,要求工业废水不得从各企业直接排放。因此,为了保证企业生产的正常运行,必须实现水的循环利用。目前的方法是将企业各股废水经过常规工艺处理后补充到对水质要求较低的工业用水系统中。如可以通过改变水体的p H值和絮凝沉淀来减少水中的成垢阳离子（例如钙离子,镁离子等）的量,但是没有有效的方法来降低水中阴离子（例如氯离子）的含量。当水再利用时,水中各种离子会不断富集,此时水中氯离子含量的增加会引起设备的腐蚀,给设备运行带来了不利影响。因此,需要找到一种快速方法来降低水中的氯离子。基于前期的实验探索中发现多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极通过电催化氧化技术去除水中的氯离子有显着的效果。因此本课题以电催化氧化技术为主体,通过制备不同孔径的多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极,对电极进行物理和电化学表征,并运用到模拟含氯废水和实际脱硫废水中来探索最佳的反应条件。本文制备出三种孔径（50μm、100μm和150μm）的多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极并对电极进行了表征,通过场发射扫描电镜分析可以看到电极表面PbO2颗粒非常紧凑且均匀分布,由X射线光电子能谱仪（XPS）分析表征结果可以确定多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极的组成和化学状态,并推断成功制备了多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极。此外,通过X射线衍射能谱仪（XRD）分析,发现没有Ti,SnO2和Sb2O3的衍射峰,这证明PbO2涂层已完全覆盖在多孔Ti/SnO2-Sb2O3电极上。通过对三种不同孔径的多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极的线性扫描伏安法（LSV）曲线,结果发现150μm、100μm和50μm多孔电极的析氧电位分别为2.02 V,1.99 V和1.96 V,高析氧电位表明氧气形成的反应不太可能发生。通过对三种不同孔径多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极的循环伏安（CV）曲线分析可知,50μm多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极的氧化还原峰最高,150μm多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极的氧化还原峰最低,因此可以得出150μm多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极具有较高的析氧电位,因此具有较低的析氧活性位,有助于电催化氧化去除废水中的氯离子。本文将制备出的多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极用于模拟含氯水体中,探讨了不同操作条件对降低水中氯离子的影响,包括孔径尺寸,氯离子初始浓度,电流密度,初始p H和电极板间距。结果表明,当Na Cl初始浓度为10 g L-1,电流密度为125 m A cm-2,初始p H为9,电极板间距为5 mm时,150μm多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极对氯离子的去除效果最好,且氯离子的去除率可达98.5%。本文将制备的多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极用于实际脱硫废水中,研究了不同操作条件对降低脱硫废水中氯离子的影响,包括孔径尺寸,电流密度和电极板间距。结果表明,当电流密度为125 m A cm-2,电极板间距为5 mm时,150μm多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极对氯离子的去除效果最好,且氯离子的去除率可达到94.6%。通过本文的探索结果,发现多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极对电催化氧化废水中的氯离子有良好的效果,为降低水中的氯离子提供了一种实用的方法。
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