PbO2-ZrO2复合电极电催化氧化降解典型PPCPs类污染物的研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maxine1234
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
近年来,药品与个人护理用品的生产及使用量急剧增加,由于其在水生环境中可降解性差,具有慢性毒性、混合毒性以及具有持续累积等效应,对生态系统和人类健康造成严重威胁。传统的污水处理技术不能将其有效降解,而PbO2-ZrO2复合电极作为电催化氧化技术的一种阳极材料,具有析氧过电位高、氧化性能强,使用寿命长等优点,现已广泛应用于各类模拟污染物的电催化降解过程中。本文采用PbO2-ZrO2复合电极,电催化氧化降解典型的药品与个人护理用品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,简称PPCPs)类模拟污染物三氯生及双氯芬酸钠,主要的研究内容如下:将PbO2-ZrO2复合电极应用于三氯生模拟污染物的电催化氧化降解过程当中。探究电流密度、三氯生初始浓度、NaCl浓度对其去除率的影响,确定三氯生最佳的降解工艺条件为:电流密度为30 m A cm-2、初始三氯生浓度为10 mg L-1、NaCl浓度为50mmol L-1。经过电催化氧化降解120 min后,三氯生的去除率可达83.87%。化学需氧量(COD)的去除率为60.23%。对前60 min的降解过程动力学分析发现三氯生的降解过程遵循准一级动力学模型。可重用性测试表明制备的PbO2-ZrO2复合电极对三氯生的电催化氧化降解具有较高的可循环使用性。在选择的实验条件下,经过20次循环降解后,三氯生的去除率依然高达78.4%,仅降低了5.47%。通过加速寿命、失重测试及Pb离子浓度测试发现,PbO2-ZrO2复合电极相对于纯的PbO2电极在3.5 wt%NaCl溶液中具有较长的使用寿命和更高的稳定性。此外,分析了PbO2-ZrO2复合电极在3.5wt%的NaCl溶液中稳定性提高的原因。将PbO2-ZrO2复合电极应用于双氯芬酸钠模拟污染物的电催化氧化降解过程当中。探究了电流密度、双氯芬酸钠初始浓度、支持电解质浓度对双氯芬酸钠去除率的影响,确定其最佳降解工艺条件为:电流密度为80 m A cm-2、双氯酚酸钠的初始浓度为50mg L-1、支持电解质Na2SO4浓度为0.15 mol L-1。在选择的实验条件下,经过电催化氧化降解120 min后,双氯芬酸钠的去除率高达95.77%,COD的去除率为76.09%,并对双氯芬酸钠降解过程的动力学进行分析,结果表明双氯芬酸钠的降解过程遵循准一级动力学模型。发现通过复合ZrO2纳米颗粒,PbO2电极的电催化性能提升1.12倍,在COD去除率为同为60%的条件下,PbO2-ZrO2复合电极比纯PbO2电极的能耗降低了57.5%。此外,使用液-质联用分析双氯芬酸钠在降解过程中出现的中间体并提出了双氯芬酸钠可能的降解路径。
其他文献
学位
学位
明基E582就是一款在无线智能时代最具代表性的机型,跟传统的投影仪单一的功能相比,明基E582的智能属性,让投影仪有了更加高效的实用性和便利性。无线投屏功能,是智能时代最为实用的功能之一,可以直接将手机或者平板电脑甚至是笔记本电脑的画面投射到智能电视等设备上。在明基E582的基础功能中,无线投屏功能已经非常成熟,用户可以直接将手机电脑等设备画面直接投射到投影大画面中,无需像传统投影仪那样再繁
期刊
随着航天事业的发展,越来越多的火箭末级和失效卫星等大型空间碎片滞留在太空中,严重威胁着在轨服役航天器的可靠性和安全性。发展空间碎片主动移除技术势在必行,其关键在于实施在轨捕获。但大型空间碎片具有质量大、高速自由翻滚以及惯性特性和外形几何尺寸未知等特点,限制着小型机械臂、飞网、飞爪等捕获方法在轨操作的发展。空间碎片捕获的前提是消旋,即提供外部控制力矩使目标角速度衰减的过程。本文针对大型空间非合作目标
在未知环境下进行地图构建是移动机器人实现自主导航的首要前提,也是计算机视觉、智能机器人等领域的研究重点。同步定位与地图构建,即SLAM技术,便是解决地图构建问题的关键所在,但不容忽视的是,使用单一传感器的SLAM技术仍然存在许多局限,如视觉传感器在复杂情况下经常发生特征丢失现象、单线激光雷达的探测范围有限等。因此,本文提出一种融合惯性测量单元(IMU)数据的双目视觉改进方法,并在此基础上对激光与视
自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)是集成了导航、控制、通信、传感、材料、流体力学等先进性技术于一体的水下探测设备,能够代替人类完成水下探测任务,是未来海洋装备发展的重要方向,在社会生活中有广泛的用途。微小型AUV具备小体积、轻质量、便于携带、机动性强、价格相对低廉等优点,在水下探测方面得到广泛应用。衡量一款AUV实用性和成熟度的关键要素之一就是具有
外骨骼是机械结构与智能传感相结合的机电系统,在军事领域外骨骼能够增强士兵的负重能力和耐久力,在医疗领域外骨骼能够为患有偏瘫和中风的患者进行康复性训练,帮助下肢残疾或脑瘫患者获得行走自由,辅助年老体弱者进行日常活动。助力外骨骼刚性的机械结构使其能够承受较大的负载,但是人体关节非常灵活,其运动复杂多样,在行走过程中人体与外骨骼是一个整体,如果外骨骼的运动影响人体运动或其助力不恰当,则人机系统运动失衡,
全球能源近年来持续减少,以沼气为代表的生物质能源逐渐走向人类的生活。随着生物质技术的发展,生物发酵技术不断成熟,从实验室走向工厂,从实验走向应用。随之而来的难题便是发酵装置的性能及工作状态监测,从而确保发酵环境最优提高发酵效率。本文正是在该背景下对沼气工程厌氧发酵过程监控问题进行设计研究。(1)针对沼气工程厌氧发酵过程目前存在的问题展开系统设计,如时效性不足,数据丢失率较高,缺乏智能化数据处理方法
微细铣削加工是具备良好的工程应用价值的精密制造加工技术,但微细铣削加工表面质量难以直接测量评估,且表面生成机理研究尚未得出成熟理论模型。因此本文以球头微细铣削加工为实验方法,以加工表面生成过程和微尺度效应为理论基础,深入研究了球头微细铣削加工后表面形貌的理论模型,以及微尺度效应对微细铣削表面形貌的影响等关键技术问题,完成了如下工作:首先对微细铣削过程中的坐标变换进行理论分析,得到球头微细铣刀任意刀
在国家提出打造“健康中国”战略背景下,药食同源食品因兼具食品和中药双重属性而受到了前所未有的关注。但是目前药食同源食品的质量控制标准缺乏,现有质量控制研究无法完全体现药食同源食品的双重属性,从而制约了药食同源食品产业的发展。该文综述了药食同源食品质量控制的研究现状,整理了相关质量控制研究内容,并提出符合药食同源食品双重属性的质量控制研究策略,明确了不同类型药食同源食品的质量控制研究内容,以期为药食