ATO电极制备及其电催化降解苯酚研究

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酚是一类用途非常广泛的化学品,特别是随着煤化工的迅速发展,含酚废水的处理问题越来越严峻。而电催化氧化法被用于降解含酚废水,因其易于实现自动化操作,良好的环境兼容性,较好的降解效果,而具有很好的发展前景。本文在玻碳电极体系和Ti基电极体系中对于苯酚降解过程进行了详细研究。分别探讨了电极制备方法以及降解操作条件等对苯酚降解的影响,并对苯酚的降解机理进行分析。首先,以玻碳电极作为阳极电催化苯酚氧化反应,使用循环伏安曲线研究支持电解质酸碱性、扫描圈数、苯酚初始浓度、扫描速率及ATO(氧化锡锑)粉末负载量等因素对苯酚降解反应的影响,探究苯酚氧化反应过程,为含酚废水处理提供电化学理论依据和指导。其次,以Ti基电极作为阳极进行电催化苯酚降解实验,分别从电极制备方法、降解操作条件、电极制备工艺参数方面对苯酚降解过程进行研究。结果表明,晶种溶剂热生长-马弗炉焙烧法及滴涂-马弗炉焙烧法均能够制备导电性较好的DSA型电极。恒电压方式下,操作电压为2V时,降解苯酚时,因其实现较短的降解路径能达到较高的苯酚降解率85%;恒电流方式下,电流密度参数为10mA·cm-2时,因其较高的电流密度及电流效率,降解苯酚的效率较高。中性条件下,因其溶液环境稳定,苯醌不易积累,苯酚实现较高的降解率。前驱液滴涂1次制备的电极效果较好,因其表面粗糙,活性高,且不易脱落。当涂层中Sn: Sb摩尔配比为100:5时,电极的导电性和催化活性最高。最后,在实验基础上,对苯酚降解的反应路径进行了推断。
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