炭載金屬氧化物粒子電極制備及其電催化氧化苯酚實驗研究.pdf

1、填充床電化學(xué)水處理工藝是一種被環(huán)保工作者寄予厚望的水處理技術(shù)，而床層中填料的制備是該技術(shù)的主要研究方向之一，尤其是對于炭載金屬氧化物粒子電極的全面評價及其催化氧化有機物機理的探究，將為炭載金屬氧化物種類的比選提供依據(jù)?；诖?，本研究以活性炭為載體，進行了Mn、Sn及Sb等單組份金屬氧化物或復(fù)合型金屬氧化物負載型粒子電極的制備，通過物化表征、苯酚氧化實驗，充分研究了不同粒子電極的電催化氧化性能，也對其電催化氧化苯酚機理進行了探討。

2、　　本研究在填料的制備中，利用浸漬法制備了MnO2/AC（后文簡稱錳型）、利用溶膠凝膠法制備了SnO2-SbOx/AC（錫銻型）和MnO2-SnO2-SbOx/AC（錳錫銻型）。在物理表征中，SEM分析表明，三種填料負載物負載均勻，分散性好，無大塊負載物團聚。XR D分析表明，錳型填料中二氧化錳的物相為α與β相相混合型；錫銻型中二氧化錫為四方晶系；錳錫銻型中，二氧化錳為β相，二氧化錫為四方晶系。BET分析表明，負載過后，比表面積及孔容孔

3、徑均有大范圍下降，負載物侵占孔道能力較強，負載充分，其中以錳錫銻型最為顯著。在電化學(xué)表征中，0~1.8V的循環(huán)伏安（CV）表明，錳錫銻型出現(xiàn)了氧化還原峰，推測為金屬氧化物與過氧化物的氧化還原過程引起，填料的活性點位數(shù)較未負載的均有了明顯的提高，三者差異不大。-0.1~0.6V的CV表明，填料負載過后，通過雙電層電場氧化苯酚的能力均有了提高。極化曲線分析表明，在析氧電位方面，錳錫銻型優(yōu)于錫銻型優(yōu)于未負載型優(yōu)于錳型；交換電流密方面，負載型普

4、遍優(yōu)于未負載型，錳錫銻型最為顯著。交流阻抗的測試表明，在電荷轉(zhuǎn)移電阻方面，錫銻型填料的電阻最小，其次為錳錫銻型，錳型，這三者均小于未負載型；在擴散控制方面，則是錳錫銻型擴散最具優(yōu)勢，其次為錫銻型，錳型。以填料做粒子電極，在填充床反應(yīng)器內(nèi)進行了苯酚廢水水處理實驗。水處理結(jié)果顯示錳錫銻型填料的COD及苯酚濃度去除效果最優(yōu)，其次為錫銻型、錳型及未負載型。UV分析來看，負載過后填料對苯酚的中間產(chǎn)物苯醌等閉環(huán)有機物的降解均有了提高，其中以錳型填料