SFBP和SFBPT電極的制備及其電解處理有機廢水的研究.pdf

1、本文研究了一種新型無基體PbO<,2>電極制備工藝，對電極性能進行了全面的考察，并以硝基苯廢水為研究對象，對該電極電解處理有機廢水的工藝條件和作用機理進行了深入的研究。同時，對該電極的摻雜改性研究作了探討。研究結果表明： 高壓塑片法制備的PbO<,2>電極(SFBP)從根本上解決了涂層PbO<,2>電極的電鍍層脫落問題。本研究對SFBP電極進行了性能表征的研究，并對電極的引出線作了探討。與石墨的對比實驗表明：SFBP電極具有良好

2、的電催化活性。對于含0.05 mol/L NaO<,2>SO<,4>，初始濃度240 mg/L的硝基苯溶液，在10 V電壓條件下SFBP電極電解5 h后COD<,Cr>去除率可達65％，而石墨電極COD<,Cr>去除率不到35％。 SFBP電極電解硝基苯廢水時，電解液的COD<,Cr>去除率隨電解時間、外加電壓的增加而升高；隨著溶液初始濃度從50 mg/L增加到1000 mg/L，電解液的COD<,Cr>去除率先升高而下降，在初

3、始濃度為501.5 mg/L時達到最高值；研究表明，本實驗體系中最適宜的電極間距為3 cm；中性條件下電解硝基苯溶液的COD<,Cr>去除率最高，而酸性和堿性條件都不利于硝基苯的電解；各種電解質對SFBP電極電解的影響不同，NaCl體系在電解初期就能有很高的COD<,Cr>去除率，磷酸鹽緩沖溶液的體系的電解效果也明顯優(yōu)于Na<,2>SO<,4>體系和KNO<,3>體系。 硝基苯廢水在SFBP陽極被降解的主要原因是陽極表面的直接電

4、化學燃燒以及陽極電生·OH的氧化作用；同時，在電解過程中陰極會產生過氧化氫也會參與氧化降解硝基苯。因此，在本研究的實驗體系中，硝基苯廢水被電解降解的過程是陰陽極電化學共同作用的結果。 本文對塑片PbO<,2>電極的摻雜改性研究作了探討，制備了摻雜不同配比納米TiO<,2>的PbO<,2>電極(SFBPT)。研究表明，摻雜適量納米TiO<,2>的SFBPT電極比SFBP電極具備更優(yōu)越的電催化性能。對于含0.05 mol/L Na<

5、,2>SO<,4>，初始濃度240 mg/L的硝基苯溶液，10 V電壓條件下，摻雜2％納米TiO<,2>的SFBPT電極電解2 h后COD<,Cr>去除率可達55％，而SFBP電極去除率約35％。同樣，在電解處理茜素紅廢水的過程中，SFBPT電極比SFBP電極亦有更好的脫色效果和COD<,Cr>去除率。 SFBPT電極電催化性能更佳的機理推測是因為TiO<,2>在電解過程中更容易產生·OH參與氧化降解有機物的反應；同時，經摻雜后