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本文通过电沉积方法在钛基体上制备了二氧化铱为中间层的镍掺杂钨氧化物电极,采用XRD、EDS分析了电极表面涂层的元素组成和晶体结构,表明电极表面成分以W、O为主,W与O的原子数目比为1:2.12,Ni元素为掺杂引进的,含量较少,Ni与W的原子数目比为1:20.2,电极表面涂层的形态由微小的结晶WO3组成。采用电化学阻抗和循环伏安测试法对电极进行了表征,表明电极表面具有多孔性,掺杂镍元素后的WOx电极比纯金属钛电极具有更高的导电能力,有利于增大电化学降解过程的电流密度,提高降解效率;苯酚在电极表面能发生氧化反应,氧化峰值大约在0.556V处,电极具有较好的电化学催化氧化活性。
该电极在有机污染物处理中也显示了较高的电催化活性。实验以苯酚为目标污染物,探索了不同条件对苯酚降解的影响,并确定了最佳处理工艺。电极电催化氧化降解苯酚的适宜工艺条件为:电流密度为25mA/cm2,pH值为5,电解质浓度为15g/L,初始浓度<500mg/L。在此最佳工艺条件下,苯酚的去除率可达到90%以上。动力学方程表明苯酚的电催化氧化降解反应符合一级反应动力学模型。
该电极显示出较好的化学和物理稳定性。电解时WOx溶解率很低,且不易脱落,寿命较长。电解后废水的BOD5/COD的比值从0.14提高至0.37,提高了废水的可生化性,可为后续生物处理创造条件。