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高铁酸盐作为铁的六价化合物,是一种强氧化剂,在酸性溶液中,其氧化还原电位高达2.2V,在碱性溶液中,其氧化还原电位为0.72V,可以有效的氧化降解许多工业废水中的有机物,还原后生成的Fe<3+>的水解产物Fe(OH)<,3>是一种絮凝剂,且具有很好的吸附效果。因此,高铁酸盐具有氧化、吸附和絮凝的多种功能,是一种理想的水处理药剂,具有重要的开发应用价值。
随着化学工业及相关工业的发展,化工原料、中间体和助剂的应用日益增多,这些化学品对人类和环境的危害也日益严重,有的甚至是致癌物质,因此对这些物质的高效、经济的处理方法尚需做更多的研究。
此外,非典病例产生后,加强对医院废水的处理就显得尤为重要。因为,医院废水和一般废水相比,比较特殊,产生量小且种类多。目前,医院污水处理中采用的消毒剂有液氯、NaClO、C1O<,2>和臭氧。但已有研究表明,污水经氯化消毒后有机卤化物增加,会导致产生“三致”(致癌,致畸,致突变)物质。
在本论文的第一章里对高铁酸盐的性质、制备、分析方法以及在废水处理、电池材料和选择性氧化剂方面的应用做了较为全面的综述。在废水处理应用中,分别讨论了高铁酸盐对有机、无机污染物的氧化作用,对菌类的杀菌作用以及对重金属的去除作用。在电池材料应用中,对高铁酸盐的选择、高铁电池的电化学特性以及添加剂对FeO<,4><2->阴极的影响进行了概述,对高铁酸盐用作选择性氧化剂的研究进展做了概述。
第二章研究了电解法制备高铁酸盐。电解法制备高铁酸盐由于使用材料少,制备条件温和且可直接用于废水处理而成为较有潜力的制备方法。但电解法的缺点是一般难以得到高浓度的高铁酸盐。本研究探讨了高铁酸盐在阳极的生成机理和采用不同阳极材料对制备效果的影响,得出了灰口铸铁是理想的阳极材料的结论,通过电流效率变化曲线和阳极表面扫描电镜的观察结果,发现了阳极表面氧化膜生成的事实。同时采用改进的电解槽结构,即双阴极式多空圆筒铸铁阳极电解槽,使阳极内外表面电流分布更加均匀,从而达到提高电流效率和高铁酸盐生成浓度的目的。实验表明,采用多孔圆筒铸铁阳极与平板铸铁阳极电解槽相比可得到更高的电流效率和更高浓度的高铁。