水热电催化氧化法处理高浓度苯酚模拟废水的研究

结合催化湿式氧化法和电催化氧化法为水热电催化氧化法处理高浓度苯酚模拟废水((ρCOD)为7500mg/L):以C/Ru作催化剂(w(Ru)为0.5%),自制DSA阳极(釜体为阴极),加入NaCl作支持电解质(w(NaCl)为1%),充入氧气使PO2为3.5MPa,升温至设定温度后:开初0.5h进行苯酚的催化湿式氧化,后0.5h进行电催化氧化,并改变条件进行苯酚的单一催化湿式氧化和电催化氧化。结果表明:85℃时水热电催化氧化条件下,苯酚去除率为100%,COD去除率达92.34%,而单一催化湿式氧化和电催化氧化的COD去除率却依次为68.46%、39.73%,可见水热电催化氧化法利用了催化湿式氧化法和电催化氧化法的协同作用,取得了更佳的效果。该方法是一种新型、低温、高效的废水处理技术,为处理苯酚废水提供了另一种可能途径。     

苯酚废水的电催化氧化-生物降解工艺研究

采用电催化氧化-生物降解工艺处理苯酚废水,运用循环伏安法研究了苯酚在铂电极上的电催化氧化,考察了pH值、温度、接种量对微生物降解性能的影响.结果表明,初始苯酚浓度为200 mg·L-1的废水在pH值为10、NaCl浓度为10 g·L-1、电流密度为50 mA·cm-2的条件下电催化氧化120 min,苯酚完全去除,CO...     

Sb-SnO2/Ti电极对对硝基苯酚电催化氧化影响因素和机理研究

以自制掺锑二氧化锡涂层电极为阳极,钛板为阴极,进行了对硝基苯酚溶液的电催化氧化降解试验.系统研究了pH、溶液温度、对硝基苯酚初始浓度、电解质浓度、电流密度等因素对电催化氧化降解效果的影响,并对氧化降解历程进行了讨论.结果表明,pH为3、温度为30℃、电流密度为20mA·cm-2,Na2SO4电解质浓度为0.2 mol·L-1时,对硝基苯酚去除率和TOC的去除率都较高;对硝基苯酚的电催化氧化反应属于电化学燃烧过程.     

Mn-Sn-Sb/γ-Al2O3粒子电极对苯酚的降解特性

研制了复合氧化物负载型Mn-Sn-Sb/γ-Al₂O₃粒子电极并填充于主阴阳极之间,实现了三维电催化氧化反应,并采用XRD、SEM对粒子电极进行了表征.结果表明,该粒子电极对目标污染物苯酚显示了良好的电催化活性和稳定性,在相同反应条件下,不加粒子电极的二维电解时苯酚的降解率为55.6%,而三维电催化氧化过程中降解率为90.8%,大大提高了苯酚去除效果.研究苯酚降解的动力学规律表明,苯酚降解符合表观一级反应动力学规律.利用GC-MS分析了苯酚降解主要中间产物为异丁酸、丙二酸、对苯醌、丁烯酸、乙二酸、顺丁烯二酸、丁二酸、邻苯二酚、对苯二酚及间苯二酚等,并据此推测了苯酚电催化氧化的可能反应途径.     

三维电极电化学技术及其在废水处理中的应用

针对三维电催化氧化工艺的应用及进展进行了综述。介绍了三维电催化氧化技术的概念,并且以废水中氨氮污染物的处理探究了该技术的降解机理;简要概括了三维电催化氧化技术的影响因素,如电池电压和电流密度、初始pH、温度等;阐述了三维电催化氧化的典型电极材料,主要是通过构建中间层及涂层多元化改性的DSA电极、改性的掺硼金刚石电极、传统粒子电极和近年来研究热门的负载型粒子电极;分别总结了三维电催化氧化技术在氨氮废水、苯酚废水及印染废水处理方面的应用现状,提出了三维电催化氧化技术目前存在的问题并且对该技术今后的发展方向做出了展望。     

In掺杂SnO2/Ti阳极电催化氧化4-硝基苯酚研究

以制备的In掺杂SnO2/Ti电极为阳极,钛板为阴极,在自制的玻璃槽中,进行了4-对硝基苯酚模拟废水电催化氧化降解的试验研究.探讨了电流密度、电解质浓度、初始pH等因素对电催化氧化对4-硝基苯酚效果的影响.液相色谱和离子色谱检测结果显示,在羟基自由基进攻下,硝基从分子中脱除,生成了对苯二酚,对苯二酚在羟基自由基的作用下进一步生成苯醌等中间产物,这些中间产物被进一步氧化开环,氧化成小分子有机酸如甲酸、乙酸等,最终彻底氧化成二氧化碳和水.     

几种电化学法处理苯酚废水对比试验研究

以苯酚模拟废水为研究对象,对几种电化学法处理苯酚废水的效果进行对比研究,采用正交试验对pH值、电解电压、电解质浓度,电解时间等4个因素对苯酚去除率的影响进行分析,并确定最佳反应条件。试验结果表明,电催化氧化法处理苯酚废水的最佳反应条件为:pH值为6,电解电压为9 V,电解质的质量浓度为20 g/L,电解时间为120 min;电-Fenton法处理苯酚废水的最佳反应条件为:pH值为3,电解电压为9 V,电解质的质量浓度为20 g/L,电解时间为120 min;在此基础上,三维电极法最佳活性炭投加量为150 g/L。4种电化学法处理苯酚废水效果的优劣顺序依次为:三维电极与电-Fenton耦合法三维电极法电-Fenton法电催化氧化法。     

三维电催化氧化处理对硝基苯酚废水研究

三维电催化氧化法可有效降解废水中的硝基苯酚。本文通过测定不同电压和pH条件下,硝基苯酚废水中硝基苯酚和CODCr的氧化速率,获得降解参数,并建立动力学方程。结果表明:电压为10V,pH为5,粒子电极体积填充率为29%,反应180min,PNP氧化率为97.2%,CODCr去除率为76.3%,且PNP和CODCr的降解速率ln(P/P0)和ln(C/C0)基本符合一级动力学方程。     

不同金属氧化物膜电极上苯酚的电催化氧化

分别以自制的金属氧化物膜电极Ti/SnO2+Sb2O3、Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2和Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2为阳极，恒电流电解低浓度苯酚溶液，研究了不同金属氧化物阳极对苯酚电催化氧化过程的影响。实验结果表明：在实验条件下，苯酚溶液在3种金属氧化物膜电极上的电催化氧化过程的宏观动力学符合一级反应动力学规律，但不同金属氧化物阳极上苯酚电催化氧化过程的表观反应速率及电流效率有明显的差异。25℃下苯酚在Ti/SnO2+Sb2O3、Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2和Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2电极上电催化氧化的表观反应速率常数k分别为6.66×10-2min-1、2.49×10-2min-1和9.76×10-3min-1;瞬时电流效率随电解时间的增长而下降，初始电流效率分别为78.7%、38.9%、13.2%。以Ti/SnO2+Sb2O3电极为阳极电解60 min后，苯酚浓度从初始浓度2.13×10-3mol·L-1降至3.27×10-5mol·L-1，苯酚的转化率达98.5%;而在相同的反应条件下，以Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2和Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2为阳极时，苯酚的转化率只有82.7%和29.8%。对3种电极在苯酚溶液中的伏安特性的研究表明，Ti/SnO2+Sb2O3电极具有比Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2和Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2高的析氧电位，因此有利于有机物的氧化和过程电流效率的提高。     

Ti/IrO2-Ta2O5阳极电催化氧化法处理含酚废水

采用新型的钛基金属氧化物涂层电极(Ti/IrO2–Ta2O5)作为阳极,石墨作为阴极对含酚模拟废水进行电催化氧化降解实验。当电解条件为电压U=9.0V;电流I=2.5A;板间距d=3.0cm;电解质NaCl浓度20.0g·L-1,初始pH=7.0时,初始浓度为1000mg·L-1苯酚模拟废水电解90min后,处理效果较理想,其中电流和电解质浓度为主要影响因子。Ti/IrO2–Ta2O5阳极电催化氧化降解苯酚的过程符合一级反应动力学。     

电催化氧化技术提高垃圾渗滤液可生化性的研究

本文引入了TbOD(总BOD)概念代替BOD,来作为渗滤液可生化性指标的一个间接量度,其主要目标是考察经电催化氧化技术对垃圾渗滤液进行预处理后,水质可生化性的变化情况．结果表明,电解时间以及电流密度对渗滤液可生化性的影响较为明显,电催化氧化技术能有效提高渗滤液水质的可生化性,TbOD／COD由原来的0．39上升到0.75,电催化氧化对NH3-N的去除效果明显,电解90min后,最终NH3-N去除率能够达到94．8％,有利于后续的生物法处理。     

Structure sensitivity and nanoscale effects in electrocatalysis

This review discusses the role of the detailed nanoscale structure of catalytic surfaces on the activity of various electrocatalytic reactions of importance for fuel cells, hydrogen production, and other environmentally important catalytic reactions, such as carbon monoxide oxidation, methanol and ethanol oxidation, ammonia oxidation, nitric oxide reduction, hydrogen evolution, and oxygen reduction. Specifically, results and insights obtained from surface-science single-crystal-based model experiments are linked to experiments on well-defined shape-controlled nanoparticles. A classification of structure sensitive effects in electrocatalysis is suggested, based both on empirical grounds and on quantum-chemical viz. thermochemical considerations. The mutual relation between the two classification schemes is also discussed. The review underscores the relevance of single-crystal modeling of nanoscale effects in catalysis, and points to the special role of two kinds of active sites for electrocatalysis on nanoparticulate surfaces: (i) steps and defects in (111) terraces or facets, and (ii) long-range (100) terraces or facets.     

High performance self-supporting 3D nanoporous PdNi alloy foam for methanol oxidation electrocatalysis

Journal of Porous Materials - Low-cost and high-activity electrocatalyst is crucial to the development of fuel cells. In this work, methanol oxidation electrocatalysis for self-supporting...     

Electrocatalytic oxidation of glyoxalate in alkaline medium on platinum adatom electrodes

The influence of the foreign metal adatoms deposited at underpotentials on the oxidation of glyoxalate on platinum was studied in alkaline medium. Pronounced catalytic effects caused by underpotential submonolayers of Pb, Tl, Cd, Cu and Cr were observed. The enhancement of the oxidation processes by underpotential submonolayers has been interpreted according to the bifunctional theory of the electrocatalysis.     

铈调变钙钛矿型氧化物催化剂的研究进展

介绍了钙钛矿型氧化物(可用通式ABO3来表示)的典型正交晶体结构,简单分析了稀土铈调变钙钛矿型氧化物催化剂性能与结构的关系,概述了铈调钙钛矿型氧化物催化材料在催化氧化、汽车尾气治理、电催化和一些其他方面的研究进展。     

TiO2纳米管阵列光电催化降解抗生素

阳极氧化法制备的TiO2比表面积大且形貌尺寸可控,比其他形式的纳米二氧化钛具备更加优异的性能.研究了氧化时间、氧化电压以及温度对TiO2光电流的影响,采用制备的TiO2在光电催化下降解环境中的新型污染物抗生素(盐酸四环素、头孢唑啉钠、头孢噻肟钠).结果表明,氧化时间为6h、氧化电压为20 V、煅烧温度为500℃时,制备的TiO2具有优异的光电催化活性,其降解率是光催化条件下的3倍、电催化条件下的7倍左右.     

Electrochemical and electrocatalytic properties of α-substituted manganese and titanium phthalocyanines

This work reports on the synthesis of manganese and titanium phthalocyanine complexes that are tetra-substituted at four non-peripheral positions with amino ligands. The complexes are investigated for the first time for their electrochemical properties using cyclic voltammetry, rotating disc electrode voltammetry and spectroelectrochemistry. Electropolymerisation on a glassy carbon electrode was performed with ease and the modified electrodes were investigated for electrocatalysis of nitrite oxidation. Nitrite oxidation to nitrate is confirmed from the transfer of a total of two electrons.     

Electrocatalytic activity of [Ru(bpy)<Subscript>3</Subscript>]<Superscript>2+</Superscript> toward guanine oxidation upon incorporation of surfactants and SWCNTs

The homogeneous and mediated oxidation of guanine by [Ru(bpy)₃]²⁺ (2,2′-bipypyridine) in the presence of surfactants and single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) has been investigated using cyclic voltammetry, repetitive differential pulse voltammetry and rotating electrode method. In acidic medium, the oxidation of guanine was controlled by mass transport process of [Ru(bpy)₃]²⁺ in solution, leading to a homogeneous electrocatalysis. In neutral medium, the result from emission spectroscopy suggested the formation of the aggregates containing [Ru(bpy)₃]²⁺, dihexadecyl phosphate (DHP) and guanine. The electrocatalysis of [Ru(bpy)₃]²⁺ toward guanine oxidation was promoted by anionic surfactant DHP and, however, hindered by an excess amount of hexadecyl trismethyl ammonium chloride (HTAC) or SWCNTs added to solutions. The electrocatalytic mechanism of [Ru(bpy)₃]²⁺ for guanine oxidation becomes evident, strongly depending on the presence of anionic or cationic surfactants and SWCNTs.     

PdxSy材料的制备及其在催化领域的研究进展

在催化领域,Pd_xS_y多年来一直被认为是金属钯中毒形成的不良产物而不受重视。但是近年来,Pd_xS_y材料被发现在催化加氢、催化氧化、电催化以及可见光催化制氢方面表现出独特的催化性能。本文比较了Pd_xS_y材料的传统制备方法和绿色创新合成技术,综述了Pd_xS_y材料作为催化剂在催化加氢、催化氧化、电催化以及可见光催化制氢方面的研究工作。比较发现,Pd_xS_y材料的传统制备方法存在毒害大、三废多、周期长等缺点,这些缺点在很大程度上限制了该材料的发展前景,需要在制备方法上进行更深入的创新研究。同时,Pd_xS_y材料在多个催化领域,尤其是在可见光催化制氢方面的优异性能,使其在催化材料领域备受关注。     

纳米枝状聚苯胺的合成及其电催化性能研究

文章采用化学氧化聚合法成功地合成了纳米枝状聚苯胺,该方法简单,反应条件温和。通过透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射(XRD)等方法对产物的形貌和晶相进行了表征;循环伏安实验表明纳米枝状聚苯胺修饰电极对抗坏血酸有优异的电催化活性,与裸玻碳电极相比,抗坏血酸的氧化峰电位负移0.263 V,氧化峰电流增大46%;抗坏血酸浓度在1.0×10-5～0.1 M范围内呈良好线性关系,最低检测限为1.0×10-6 M。