Zn-Se/不锈钢电极的制备及超声协同电化学体系处理模拟染料废水的研究

摘要

本文是在超声协同钛、铁双阳极电化学体系处理印染废水研究的基础上,对阴极材料进行Zn-Se电化学修饰,电沉积不锈钢基Zn-Se薄膜,而后进行超声协同Zn-Se/不锈钢阴极-钛、铁双阳极电化学体系处理模拟染料废水的研究。
　　首先,研究了在不锈钢基底上电沉积制备Zn-Se薄膜的工艺参数。研究表明,电沉积不锈钢基Zn-Se薄膜的最佳工艺条件为柠檬酸钠加入量14.71 g、电流密度3.8 mA·cm-2、ZnSO4/Na2SeO3初始物质的量浓度比250:1、初始pH2.9、时间7 min、温度55℃,超声功率160 W。此条件下制备出的不锈钢基Zn-Se薄膜经过扫描电镜及能谱仪分析测试,可知其表面结晶致密、均匀,Zn/Se质量比为1:1.5(即原子比为1:1.25)。
　　其次,研究了超声协同 Zn-Se/不锈钢阴极-钛、铁双阳极电化学体系处理模拟染料废水。研究了电流密度、初始pH、超声功率、通气量以及不同Zn/Se质量比的Zn-Se/不锈钢阴极材料对罗丹明B模拟染料废水降解效果的影响,通过正交试验对各因素进行了优化,并通过验证确定了最优工艺条件。结果表明,在电流密度24 mA·cm-2,初始 pH6,超声功率160 W,通气量10 L·h-1, Zn/Se质量比为1:1.5(即原子比为1:1.25)的Zn-Se/不锈钢作阴极的条件下,降解120 min,其脱色率为98.97％,COD去除率为88.11%。
　　通过使用不同阴极材料处理罗丹明B模拟染料废水的对比实验,可知在其它条件相同的情况下,阴极镀Zn-Se薄膜时处理模拟废水的脱色率和COD去除率要高于阴极未镀膜的。
　　最后,探讨了本实验体系处理模拟染料废水的机理。通过实验得出降解过程分为两步反应,每一步反应都为准一级动力学反应。

目录

封面

声明

致谢

中文摘要

英文摘要

目录

1 引言

1.1课题来源及研究意义

1.2印染废水处理工艺方法及研究现状

1.3 电化学法处理印染废水的研究现状

1.4 本课题的研究内容及主要解决的问题

1.5 本章小结

2理论分析

2.1 电沉积过程的相关理论

2.2 电化学处理染料废水的相关理论

2.3本章小结

3 实验与研究方法

3.1 电极的制备及表征

3.2超声协同Zn-Se/不锈钢阴极电化学体系处理模拟废水的研究

3.3 本章小结

4实验结果与分析

4.1电极的制备及表征

4.2超声协同Zn-Se/不锈钢阴极电化学体系处理模拟废水的研究

4.3 本章小结

5 理论探讨

5.1 机理探讨

5.2 超声协同镀膜阴极电化学体系降解罗丹明B的动力学分析

5.3 本章小结

6 结论及展望

6.1论文完成的主要结论

6.2展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集