TiO2/Ti电催化膜电极的制备及其对盐酸四环素废水的处理

摘要

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.