陶瓷基粒子电极的制备及其在难降解有机废水处理中的应用

来源 :武汉工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kukuhenku
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
苯酚废水因其具有较高的生物毒性和较强的抗生物降解能力,严重威胁到水体生物的生长繁殖并污染饮用水水源,如何有效治理苯酚废水已成为废水处理技术研究中的重要课题。电化学氧化技术具有处理效率高,能够有效降解普通生化法难以处理的有机污染物,使用范围广泛并且二次污染小对环境友好的特点。但是,传统的二维电极电流效率较低,尤其在低电导率情况下处理效率低下,难以在实际废水处理中推广应用,而三维电极法通过添加粒子电极,提高了反应器的面体比,缩短了传质距离,有效地提高了电流效率和单位体积处理量,具有广泛的应用前景。分别以钢板、石墨和钛钌作阳极,钢板作阴极,探究了外加电压、电解质浓度、极板间距、初始浓度对苯酚电化学降解的影响,得到最佳的反应条件,结果表明:三种阳极材料对苯酚的去除能力依次为:钢板电极、石墨电极、钛钌电极,在最佳条件下,三种电极电解2 h后对苯酚的去除率分别达到了89.51%、88.39%和75.00%,CODCr分别为79.56%、64.05%和52.59%。去除率。综合考虑三种电极对苯酚的处理效果和电极寿命,最终选取石墨电极作为三维电极的阳极对苯酚废水进行处理。采用化学镀和过量浸渍高温焙烧法制备了陶瓷/Cu-Sn O2-Sb2O5粒子电极,利用XRD、SEM、循环伏安测试、开路电位测试和、苯酚降解测试等手段,考察了煅烧温度和Sb掺杂量对粒子电极表面形貌、结构,稳定性和催化性能的影响。确定了陶瓷/Cu-Sn O2-Sb2O5粒子电极的最佳制备条件为:煅烧温度450℃,Sb掺杂比15%。此条件下制备所得的粒子电极电解处理100 mg/L的苯酚模拟废水150 min后,苯酚的去除率达到86.44%。三维电极处理苯酚废水实验的结果表明:当外加电压为4V,硫酸钠电解质浓度为0.05 mol/L,苯酚初始浓度100 mg/L,粒子电极平行与电极板填充时三维电极对苯酚的处理效果最好,电解150min后苯酚去除率为90.32%,CODCr去除率为81.28%,相同条件下未添加粒子电极的二维电极体系对苯酚的去除率仅为60.32%。通过紫外-可见吸收光谱法和气相色谱法研究了二维电极和三维电极体系电解苯酚后的产物,发现经不同电极体系处理后的苯酚废水中存在不同种类和丰度的降解产物,说明苯酚在不同电极体系中的降解路径存在差异。对比添加了粒子电极和未添加粒子电极的石墨-钢板电极体系,发现粒子电极的添加能够显著降低中间产物的产生量,说明粒子电极能够更加高效彻底催化降解苯酚,提高电极体系对苯酚的处理效率。
其他文献
本文研究的高强耐蚀钢筋是一种新型钢筋,此类钢筋原材料具有很高含量的Cr和Ni,因此具有低成本、耐腐蚀、强度高的优点。耐蚀钢筋混凝土结构的基础问题是钢筋与混凝土的粘结锚
随着全球能源紧缺问题日益严重,开发可再生新能源实现可持续发展已成为人们未来的发展战略。新能源产业中太阳能光伏产业是目前最具商业化开发前景的产业之一,太阳能光伏发电
变速器作为汽车的重要部件,对发动机最佳性能的发挥有着直接的影响。无级变速器(CVT,)作为变速器的一种,因其具有良好的燃油经济性、操控性以及驾驶平顺性等优点,而逐渐得到
钢结构建筑以其自重轻、刚度大、施工速度快等优点成为目前主要的建筑结构形式,传统钢结构建筑主要是依靠自身梁柱的塑性变形耗散地震能量,震后产生很大的残余变形,造成修复
"V+过来"这个复合趋向结构语义类别丰富,使用频率较高。复合趋向动词"过来"在句中做补语的情况在其他语言中并不常见。再加之对外汉语教材对"V+过来"心理认知域的语义解释不
有机染料、重金属Cr(Ⅵ)是世界公认的主要污染源,普遍存在于水体和土壤中,具有致癌并诱发基因突变的严重危害,对生态环境和人类健康造成极大的潜在隐患。现阶段常用的处理方
批评话语分析在上世纪七十年代起源于批评语言学。批评话语分析的焦点为社会中的不公平现象和意识形态及权力之间的相互关系。批评话语分析的目的是透过语言的表面形式,揭示背后的意识形态。随着社会的发展,批评话语分析在新闻语篇中得到了广泛的应用。鉴于新闻语篇的客观性与公正性,对新闻语篇进行批评话语分析具有一定的实际作用与重要意义。本文以特朗普总统访问朝鲜的新闻报道为研究对象。作者分别从VOA与CNN这两家新闻
冷弯薄壁型钢是一种通过冷轧或冲压等技术形成的型材,由于组合形式多样、抗震性能好、生产周期短等特点,近年来被广泛应用于现代化建筑市场。在冷弯薄壁型钢龙骨体系低、多层
二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染物,不仅对人体健康造成危害,同时它也是形成酸雨、光化学烟雾的源头物质。近年来,SO2和NOx气体污染问题受到了普遍的关注,
行为决策能力作为自动驾驶系统的关键技术,很大程度上决定了车辆在自主行驶过程中的安全性、合理性与稳定性。基于端到端学习的行为决策方法可直接将感知信息映射为速度和转