电催化氧化法对硝基苯废水的处理研究

摘要

电催化氧化技术以环境友好，处理污染物能力强、设备体积小等优点为人们所关注，成为研究的热点；近年来，研究人员将此项技术在印染、炼油、制革等产业的废水处理中进行应用研究。作为电催化氧化装置的最重要组成部分，DSA阳极的制备已成为电催化氧化技术中一个重要的研究方向。实验运用溶胶-凝胶法制备了平整无裂隙、具有纳米晶体表面形态且有一定梯度结构的Ti/SnO2、Sb2O3/SnO2、Sb2O3、RuO2、Co3O4电极，并以SEM、XRD的表征结果验证了实验方法的可行性。 本文对自制的二维电催化氧化装置中进行了硝基苯的降解研究。通过单因素实验和正交实验，发现此电极板对硝基苯的初始浓度的变化有较强的适应性；并提出对硝基苯废水的最佳运行条件为：每平方厘米的极板处理的废水量的值为12mL，电流密度10mA/cm2，初始pH=2。在最佳运行条件下对初始浓度为240mg/L的硝基苯140min的降解率达到98.11％，耗电量为5.83KW·h，说明在较低的能耗下具有优良的降解效能，并通过试验发现此极板具有较长的使用寿命。运用色谱和质谱的结果对硝基苯的降解机理进行了初步探讨，表明在阴极的还原反应对硝基苯的降解也起到了重要作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1硝基苯类废水的特点

1.2含硝基化合物废水治理方法现状

1.2.1物理法

1.2.2化学法

1.2.3生化法

1.3课题的提出

2电催化氧化法的基本理论及其运用发展

2.1电催化氧化法的研究概况

2.2电催化氧化法水处理技术的特点

2.3电催化氧化法处理有机废水的原理

2.3.1有机物在阳极上的直接电催化氧化

2.3.2有机物的间接催化氧化

2.3.3对电化学过程的机理研究

3实验仪器、药品与分析测试方法

3.1实验仪器

3.2主要药品

3.3主要检测项目和分析测试方法

3.4硝基苯废水的配制

3.5实验装置

4电极的制备工艺研究

4.1极板的预处理

4.2涂层元素的选择

4.3电极的制备工艺的确定

4.3.1钛阳极制备方法概述

4.3.2中间层的使用

4.3.3表层涂层液的制备方法及纳米涂层的制作

4.3.4表面涂层液配方的确定

4.3.5工艺流程的确定

4.4 DSA电极表层不同配方下实验结果及讨论

4.4.1实验方案

4.4.2实验结果

4.4.3结论

4.5本章小结

5电催化氧化处理硝基苯废水的实验研究

5.1 概述

5.2不同电流密度对降解效果的影响

5.3不同电解质浓度对处理效果的影响

5.4初始pH值对处理效果的影响

5.5硝基苯初始浓度对处理效果的影响

5.6电解槽结构对硝基苯降解效果的影响

5.7电催化氧化法处理硝基苯废水的正交试验研究

5.8本章小结

6电催化氧化法降解硝基苯机理的初步研究

6.1实验及结果

6.2本章小结

7结论

7.1总结

7.2问题与展望

致谢

参考文献