Ti基系列阳极的制备及电解染料废水实验研究

采用热氧化法制备了Ti／PbO2、Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2、Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Cu、Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Ni和Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Fe5种钛基系列阳极,进行电催化氧化处理模拟染料废水酸性品红溶液的实验研究,比较了不同电极的处理效率、反应速率,同时分析了酸性品红降解过程。结果表明：相对于Ti／PbO2和Ti／SnO2—Sb2O3／PbO2阳极,金属掺杂改性电极Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Fe和Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Ni对酸性品红有着更好的去除效率和降解速率,而Cu掺杂电极Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Cu改性效果不明显。5种电极的电催化氧化过程均符合一级动力学模型。酸性品红在Ti／SnO2-Sb2O3／PbO2-Fe阳极上电催化氧化降解过程的紫外-可见光谱图表明在电流密度75mA／cm^2、电解质Na2SO4浓度12g／L的条件下,处理100mg／L的酸性品红模拟废水,60min内其特征吸收峰消失,酸性品红基本去除,但同时生成了部分小分子中间产物。     

电化学氧化降解氯嘧璜隆

为了建立操作简便、有效的电化学氧化处理氯嘧璜隆废水的工艺方法,采用循环伏安法和恒电流电解法研究了传质因素对氯嘧璜隆在Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极电化学氧化降解过程中的影响,并对各种影响传质和氯嘧璜隆降解反应中的因素进行了优化.采用循环伏安和紫外-可见光谱法初步研究了氯嘧璜隆在Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极上的电化学氧化机理;采用高效液相色谱法(HPLC)对电解反应过程中c(氯嘧璜隆)进行监测;采用重铬酸钾法对化学需氧量(COD)去除效果进行评价.实验结果证明,废水的性质、电解操作条件、废水传质条件等因素对氯嘧璜隆在Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极上的电化学降解都具有显著的影响,同时也证明了采用Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极电化学氧化处理含氯嘧璜隆废水的可行性.     

电化学氧化法处理氨氮废水的影响因素

为了考查电化学氧化对低浓度废水中氨氮的处理效果,研究阴极材料、阳极材料、电流密度、氯离子质量浓度、极板间距、沸石的添加和氨氮的初始质量浓度等影响因素对氨氮和总氮降解的影响,同时比较研究二维和三维电极对氨氮的去除效果.结果表明,电化学氧化法是一种适宜于废水脱氮的技术,较佳的工艺条件为：极板间距1 cm、电流密度5 mA/cm2、阳极RuO2-IrO2-SnO2/Ti、阴极钛网、氯离子质量浓度200 mg/L、改性沸石为粒子电极,在该条件下反应20 min后氨氮的去除率可达95%.与二维电极对比,三维电极是在多种物理化学过程协同作用下完成对氨氮的去除,可以达到更高的氨氮降解效果和电流效率.     

Co改性PbO2/Ti电催化电极处理模拟染料废水

以脱色率为考察指标,研究了自制Co改性PbO2/Ti电催化电极处理亮绿、结晶紫和甲基橙3种模拟染料废水的最佳条件:控制电流分别为0.30、0.30、0.15 A,处理7、7、9 min,加入电解质NaCl 0.5、0.7、0.5 g。动力学实验结果表明:亮绿和甲基橙的降解过程符合一级反应动力学关系,结晶紫符合零级反应动力学关系。紫外分光光度法测试结果表明:3种染料分子在电解催化过程中生色基团被破坏,发生了降解,揭示了Co改性PbO2/Ti电催化电极降解机理。     

Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2阳极电催化降解含环己酮废水的研究

高浓度、组成复杂的工业有机废水难以直接用普通的生物处理法处理，因此，需要探索经济有效的废水处理方法.电化学氧化法是比较有效的处理该类废水的方法.采用Ti/SnO₂-Sb₂O₅/PbO₂电极作为阳极，探索利用阳极电催化氧化法处理含环己酮废水的方法，采用紫外-可见分光光度法对降解反应过程进行监测, 对降解反应机理进行了探讨,对电解反应条件进行了优化.实验结果表明，用Ti/SnO₂-Sb₂O₅/PbO₂电极电催化降解处理含环己酮的有机废水是一种有效的方法，并与生物处理法联用，产生了节约废水处理费用的良好方法.     

钛基二氧化铅电极的制备及在电合成4—吡啶甲酸中的应用

钛基二氧化铅电极（Ti/PbO2)具有较好的耐腐蚀性和导电性，析氧过电位高且硬度大，是一种理想的不溶性阳极材料，该电极由半导体中间层和电沉积的二氧化铅组成，经过实验获得了最佳的电极制备参数，中间层Sb2O3的质量分数为15％－25％，电沉积液中的添加剂NaF可使PbO2镀层致密，浓度为0．4mg/L,pH值为1－2，电流密度为50mA/cm^2，将该钛基二氧化铅电极应用到电解氧化4－甲基吡啶合成4－吡啶甲酸的实验中，以反应的转化率，电流效率和电极的腐蚀速度为依据，考察了电极的活性，镀层的质量和电极寿命，并通过极化曲线评价了电极的导电性及X－衍射光谱表征了二氧化铅的晶型为β-PbO2。     

DSA电催化氧化法处理黑索金废水的实验研究

采用电化学法处理黑索金废水.研究了不同DSA阳极的催化效率和不同电解质的电解效率,考察了初始pH值、Na2SO4添加量、电压、处理时间等对RDX去除效果的影响.实验结果表明,采用Ti/TiO2-RuO2-IrO2作阳极,Na2SO4作电解质和添加少量NaCl,能有效去除RDX.处理质量浓度40mg/L的RDX废水时,最优工艺条件为:初始pH值6.5,每吨废水加入12.5kg Na2SO4和0.567kg NaCl,电压5V,处理时间55min.RDX去除率96.1%,RDX含量1.56mg/L,达到国家排放标准.该方法处理效果好、处理时间短、运行成本低(50.87元/t),是一种有效的处理黑索金废水的方法.     

钛基二氧化铅电极的制备及在电合成4-吡啶甲酸中的应用

钛基二氧化铅电极 (Ti/PbO2 )具有较好的耐腐蚀性和导电性 ,析氧过电位高且硬度大 ,是一种理想的不溶性阳极材料。该电极由半导体中间层和电沉积的二氧化铅组成 ,经过实验获得了最佳的电极制备参数。中间层Sb2 O3 的质量分数为 15 %～ 2 5 % ,电沉积液中的添加剂NaF可使PbO2 镀层致密 ,浓度为 0 .4mg/L ,pH值为 1～2 ,电流密度为 5 0mA/cm2 。将该钛基二氧化铅电极应用到电解氧化 4-甲基吡啶合成 4-吡啶甲酸的实验中 ,以反应的转化率、电流效率和电极的腐蚀速度为依据 ,考察了电极的活性、镀层的质量和电极寿命 ,并通过极化曲线评价了电极的导电性及X -衍射光谱表征了二氧化铅的晶型为 β-PbO2     

In掺杂SnO2/Ti阳极电催化氧化4-硝基苯酚研究

采用凝胶-溶胶法制备了In掺杂SnO2/Ti电极.采用In掺杂SnO2/Ti电极为阳极,Ti为阴极电解4-硝基苯酚,实验了电流密度、电极间距离和废水pH值等对4-硝基苯酚电解去除效果的影响,确定了最佳处理条件.在电流密度为20 mA/cm2,电极间距离为2 cm,废水pH为1以及电解时间为5 h的处理条件下,4-硝基苯酚的电解处理去处率可达到96.2%.并利用HPLC对4-硝基苯酚降解过程中的产物进行了初步分析.     

三维电极法处理垃圾渗滤液的实验研究

研究了基于PbO2/Ti阳极的三维电极法处理垃圾渗滤液。结果表明,三维电极法电化学氧化过程可有效去除垃圾渗滤液中的污染物,保持较高的电流利用效率(ICE),并提高可生化性,氯化物浓度、电流密度、绝缘物质填充量以及反应时间均对反应效果产生了一定的影响。研究还表明,三维电极反应器中进行的反应为一级反应,反应遵从关系式:dC/dt=-akC,该法可作为垃圾渗滤液的预处理工艺。     

电化学与生物法相结合的工业废水处理工艺

采用三维电极电化学氧化和生物处理相结合的方法来处理难降解的印染废水.电解实验以不锈钢作为电解槽的阴、阳极,活性炭作为粒子电极,利用正交试验确定了电化学反应的最佳条件.由实验结果可知,在电流密度为60 mA/cm2,活性炭投加量为40 g,主电极极间距为7 cm的条件下电解60 min后,将电化学氧化后的废水再进行生物处理,废水中的COD去除率可达85%~87%,脱色率达到82%~92%.     

PbO2-SPE组合电极的制备及电氧化制烟酸的研究

在一定温度和压力下,将电极材料与离子交换膜制成一体,形成膜组合电极,即PbO2-SPE组合电极.将其应用于3-甲基吡啶电氧化制烟酸的研究中,通过循环伏安、极化曲线、开路电位和电解实验,表明该电极对电氧化反应有一定的催化活性.通过改变3-甲基吡啶和硫酸浓度,证明3-甲基吡啶在PbO2-SPE组合电极上的电氧化选择性和电流效率与反应物浓度、硫酸浓度和阳极电位有关.     

新型钛基PbO2电极的制备及电催化性能研究

采用电沉积法制备分别掺杂了Bi,La和Ni的3种钛基PbO2电极,通过酸性嫩黄模拟废水的脱色率比较不同金属掺杂对电极性能的影响.并利用循环伏安法（CV）和扫描电镜（SEM）,分别对掺Ni二氧化铅电极和普通二氧化铅电极进行表征,发现提高电极析氧电位和改变电极表面晶粒分布是Ni修饰电极比未修饰电极催化效果提高的主要原因.     

固定床电极处理含氰废水的研究

本文采用一种新型的电极——固定床电极,处理含氰废水。建立了固定床内超电位沿床层厚度方向的一维分布方程。通过实验证明:采用固定床电极处理含氰废水,无论是电流效率、电能消耗,还是单位体积电解池的处理能力,均优于目前使用的平板电极。     

TiO2/Ti电催化膜电极的制备及其对盐酸四环素废水的处理

为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以氢氧化钠、乙醇和水为溶剂,以平板微孔钛膜为钛源和基膜,采用水热法制备出原位生长二氧化钛纳米线的钛基电催化膜(TiO₂ NWs/Ti膜)。运用扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等手段,对TiO₂ NWs/Ti膜电极的形貌、晶型和电化学性能等进行表征,并以TiO₂ NWs/Ti膜为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理盐酸四环素废水。结果表明:原位生长的催化剂锐钛矿TiO₂纳米线直径约为40 nm,均匀生长在Ti膜上;负载TiO₂纳米线可以显著提高Ti膜电极的电化学性能和催化活性,在常温常压下,当盐酸四环素废水质量浓度为50 mg/L、停留时间为10 min、电流密度为0.8 mA/cm2、pH值为7.0、Na2SO4质量浓度为15 g/L、溶液体积为100 mL时,盐酸四环素去除率可达99.5%,TOC去除率可以达到70.5%,明显高于Ti膜构建ECMR(40.2%和12.8%),且经过10次重复使用,催化性能基本保持较高水平。     

TiO2/γ-Al2O3与铁屑三维电极光电催化研究

以微孤氧化法制备的钛基TiO2/Ti膜为阳极,以钛片为阴极,TiO2/γ-Al2O3与铁屑粒子组合作粒子电极,以Na2SO4为支持电解质,以亚甲基蓝为处理目标物,结合20W紫外灯和稳压电源组成三维电极光电催化体系,研究三维电极体系对光电催化的影响.实验结果表明:粒子电极5g铁屑和2g三层膜球状TiO2/γ-Al2O3粒子,亚甲基蓝溶液初始浓度为3mg/L,电源电压6V,Na2SO4电解质溶液浓度0.02mol/L,电极间距为4.5cm.三维电极光电催化3h的降解效率比传统二维电极光电催化的降解率提高了25％.     

电化学深度氧化法处理硝基苯废水

利用钛基DSA类金属氧化物电极对含硝基苯类废水进行了电化学深度氧化处理,并用高效液相色谱分别对阴、阳极产物进行了分析.结果表明,硝基苯最终被深度氧化为CO2,H2O,有中间产物——对硝基酚出现,无其他新物质生成.电解过程中阳极酸性持续增强,阴极显碱性,阳极降解效率高于阴极.根据实验结果推测出硝基苯去除机理为：在自由基作用下,按硝基苯→硝基酚类→苯酚类→二氧化碳、水的途径降解.     

Ti/PbO2电极在测定COD中的应用

以Ti／PbO2电极作为工作阳极组成的三电极系统，用葡萄糖配制了一系列COD浓度的标准溶液，采用恒电位电解，用测定工作电极上电流的变化值来测定COD的大小。实验确定的最佳测定条件为工作电压1．8V、电解液浓度0．03mol／L、测定时间2．5min；最佳再生条件为再生液浓度0．2mol／L、再生时间2min；COD测定最佳范围为50-350mg／L。发现对葡萄糖水溶液的电解如控制在以上条件下，其COD的浓度值与工作电极上电流的变化值将呈现良好的线性相关性。并通过对已知浓度标准溶液的测定表明该方法对COD测定具有一定的通用性。     

PbO2/Ti阳极电化学氧化法处理垃圾渗滤液

采用自行开发的新型PbO2/Ti电极作阳极,对高浓度垃圾渗滤液进行电化学氧化法处理,研究了极板间距、电流密度、温度和电解时间对COD和NH3-N去除率的影响,考察了处理后出水的可生化性.研究结果表明:极板间距合适时,COD和NH3-N的处理效果较好;随着电流密度的增加、温度的升高和电解时间的延长,COD和NH3-N去除率均提高;处理后出水可生化性良好.     

空气扩散电极/泡沫镍电化学体系降解苯酚废水的研究

对以空气扩散电极为阴极,泡沫镍为阳极的电化学体系降解苯酚模拟废水进行了研究.采用分光光度法测定苯酚浓度,研究了电解时间﹑电流密度﹑苯酚初始浓度对苯酚去除率的影响.结果表明,空气扩散电极/泡沫镍电化学体系对含酚废水有很强的降解能力,初始浓度为200mg/L的苯酚溶液,在电流密度30mA/cm2条件下电解180min,苯酚去除率99.3%,化学需氧量(COD)去除率80%.