论文部分内容阅读
水中有机污染物的降解是环境领域的重要研究课题,尤其针对难生物降解有机物。本研究以苯胺为模拟污染物,以钛基氧化物为阳极和石墨为阴极,考察了电化学氧化降解苯胺的效果和降解过程的规律,同时考察了不同阳极材料的影响。
[1]采用热分解法制备了A类(含Ru、Ir)和B类(含Sb、Sn、Ir)两种钛基氧化物涂层电极,并考察了其分解H2O2的能力。结果表明,非电解体系下A类电极对H2O2具有较强的催化氧化能力,且随介质pH值和电极表面氧化物负载量的增加而加剧;而电解体系下H2O2分解速率随阳极电位的增大而加快。不管是否在电解体系下,B类电极对H2O2仅有微弱的催化分解能力,相对A类电极,该电极更有利于电Fenton氧化过程中H2O2的有效利用。
[2]相同条件下采用电化学阳极氧化降解苯胺时,Ti/SnO2-Sb2O5-IrO2电极比Ti/SnO2-Sb2O5电极能更好的氧化苯胺,而后者比前者能更好的降低COD,但两者电流效率都较低,能耗较高;Ti/SnO2-Sb2O5-IrO2电极由于元素铱的加入,可适当提高电极的使用寿命。
[3]在阳极氧化基础上,采用Ti/SnO2-Sb2O5为阳极,石墨为阴极,在含有Fe2+的电解质条件下考察了双极氧化(电化学氧化和电Fenton氧化)能否协同实现,并对双极氧化降解苯胺的效率和机制进行了研究。结果表明在阴极电位为-0.65V、初始pH值3.0、初始Fe2+浓度为0.5mmol/L条件下,处理180mg/L苯胺水溶液10h,COD的去除率为77.5%,去除COD的电流效率达到97.8%。在双极氧化降解苯胺的过程中,阴极电Fenton氧化和阳极氧化均能有效降解水中苯胺,但前者作用更大。该研究表明,以Ti/SnO2-Sb2O5为阳极,石墨为阴极,控制合理的阳极和阴极电位,可实现双极电化学氧化有效降解水中有机物,且可获得较高的电流效率。
该研究在同一电解体系下,实现了阳极氧化和电Fenton氧化协同降解水中有机物,为难降解有机废水的处理提供了新的选择。