不锈钢基PbO2电极电催化氧化降解甲基橙性能的研究

本研究以自制的不锈钢基PbO2电极对25mg·L^-1的甲基橙溶液进行电催化氧化降解。考察了电流密度、支持电解质浓度、溶液pH值、温度等因素对甲基橙脱色率的影响,确定了电催化氧化甲基橙的最佳反应条件,即电流密度为50mA/cm^2,支持电解质Na2SO4的浓度为0．04mol·L^-1,降解20min后,甲基橙脱色率可达到90％以上。本研究还对几种不同印染废水进行了电催化氧化降解,结果表明,不锈钢基PbO2电极对不同的印染废水均有较好的脱色效果。     

Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)介电氧化处理模拟亚甲基蓝废水

使用介体电化学氧化(MEO)/Ce(Ⅳ)技术用于模拟亚甲基蓝(MB)废水的处理,探讨了不同催化体系、初始铈离子含量、初始pH和电流密度对体系降解模拟MB废水的影响。结果表明,初始Ce~(3+)的浓度为5 mmol/L,在pH为4.0～6.0,电流密度为120 A/m~2时,MEO/Ce(Ⅳ)的MB染料废水去除效果明显优于直接电催化和单独Ce(Ⅳ)催化,此时对MB染料废水的去除率可达到50%以上,并在pH为2.0时达到了90%。在MEO/Ce(Ⅳ)体系中主要的氧化性物质为Ce~(4+),体系中MB的降解通过Ce~(4+)的氧化和直接电化学氧化共同实现,体系中并没有羟基自由基和硫酸根自由基等氧化性物质的存在。     

活性碳纤维阴极电Fenton处理活性蓝49的条件影响及降解机理

采用活性碳纤维阴极电Fenton法处理蒽醌类染料(活性蓝49,RB49)模拟废水。研究了Fe2+浓度、pH、染料初始浓度和电流密度对RB49溶液TOC去除率的影响。当pH为3.0,RB49初始浓度为100 mg/L,Fe2+浓度为0.5 mmol/L,电流密度为3 mA/cm2时,反应6 h后TOC降解率到达90%,表明电Fenton降解RB49模拟废水效果显著。此外,根据GC-MS中间产物的测定结果,发现降解过程中主要中间产物为水杨醛,水杨酸和2-亚硝基苯甲醛及其他有机类中间产物,从而推断出电Fenton降解RB49的可能途径。     

构型限制Co-P催化剂的设计合成及对亚甲基蓝的光催化降解

光催化氧化降解印染废水中的污染物具有广阔的应用前景和重大现实意义,本文对构型限制Co-P化合物进行了设计合成,采用常规溶液反应法制备Co-P化合物光催化剂,并以亚甲基蓝模拟高浓度印染废水中的污染物,通过考察催化剂对亚甲基蓝的降解来评估催化剂的活性。考察了金属配比、催化剂用量、催化时间、催化温度对催化效果的影响。采用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜等手段对催化剂进行了分析表征,结果表明：Co²⁺与有机膦成功配位,所制得的沉淀中主要含Co-P化合物,还含有少量的有机膦和其他杂质,Co-P化合物晶体间有许多孔状结构,对亚甲基蓝具有良好的吸附和光降解效果;最佳催化剂制备原料比例为：1.4-（双二苯基膦）丁烷∶六水合氯化钴为2∶1;最佳催化条件为最佳催化剂用量50mg,最佳光照时间3h,最佳催化温度50℃,在本次研究的最佳条件下污染物降解率可达15.45%,即4.6mg/L,以Ⅲ级废水中染料浓度约为5mg/L计算,其降解率达92%以上,可望在印染废水污染物降解中得到广泛应用。     

三维电极技术催化氧化含氯羟丙基胍胶模拟废水

采用活性炭三维电极系统处理含氯羟丙基胍胶(HPG)模拟废水,考察了Cl-质量浓度、电流密度、电解时间、溶液pH、粒子电极填充率对COD去除效果的影响。结果表明,在电解时间为60 min,电流密度为7 mA/cm2,Cl-质量浓度为5 600 mg/L,粒子电极填充率为85%,溶液pH为2的最佳条件下,废水的COD去除率可达68.15%。处理过程中,Cl-电解生成强氧化性的活性氯参与HPG的氧化降解反应,导致其断链生成多种氧化产物的中间体(包括氯化有机物),同时显著提高废水的处理效果。     

响应曲面法优化电催化降解染料废水工艺的研究

采用中心复合设计的响应曲面法预测电催化降解染料废水的最优条件。具体以Ti/SnO₂-Sb 电极作为阳极，应用响应曲面法研究了pH、施加电压值、电极间距对亚甲基蓝溶液脱色效率的影响。研究结果表明模型拟合精度R²=0.9942，初始pH、施加电压值、电极间距及交互作用对脱色率响应值影响大。模型预测最佳反应条件pH为 6.98，施加电压6.0 V，电极间距为1.01 cm时，脱色效率预测值达到98.68%。采用实验进一步验证该模型，预测最佳条件下三次实验脱色率平均值98.47%。该方法可用于优化电催化降解染料废水的工艺参数，为实际废水处理提供优化方案。     

有机污染物的脱色率与COD值的关系研究

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管阵列电极,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X-射线衍射(XRD)对电极的表面形貌和晶型进行了表征,并以其为阳极对模拟染料废水甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)溶液进行电化学氧化降解。研究了MB溶液的电化学氧化降解反应动力学,考察了MO和MB溶液脱色率与COD值之间的关系。结果表明,MB溶液在TiO2纳米管阵列电极表面发生电化学氧化降解反应动力学为一级反应;MO和MB溶液的脱色率与其COD值之间均呈良好的线性关系,可通过测定溶液脱色率来了解COD值的去除情况。     

掺硼金刚石薄膜电极电催化降解染料废水的研究

通过测试新型掺硼金刚石薄膜电极的电化学性质,发现掺硼金刚石薄膜电极具有较高的析氢析氧过电位,有效地抑制了析氧副反应,具有较高的催化氧化效率。在研究活性艳红模拟染料废水在该电极上的催化降解过程中,考察了不同工艺条件:活性炭投加、电解质、电流密度、pH值和染料废水的初始浓度对染料降解脱除的影响。实验结果表明:在酸性介质中,投加一定量的活性炭和2gL-1硫酸钠电解质,选用电流密度为0.08Acm-2,来处理高浓度染料废水色度去除率可达到99%。由染料废水处理前后的紫外可见光谱表明电解不仅破坏了染料分子中的偶氮共轭发色基团,达到去色的目的,还可以断裂其他难降解小分子基团。     

添加NaCl对亚甲基蓝电化学脱色过程的影响研究

以Pt片做工作电极和辅助电极,NaCl为活性电解质构成实验用50mL电化学反应器,研究了水相中亚甲基蓝的电化学脱色过程。通过改变pH值、电流密度、染料浓度和NaCl浓度等调控因子,考察了不同条件下的降解过程。实验结果表明,添加NaCl可提高电解效率,在NaCl浓度为0．2mol／L、电流密度为10mA／cm^2和室温条件下,5mg／L的亚甲基蓝经电化学降解1h,脱色率可达91．8％。pH对亚甲基蓝的脱色率影响较大,初始pH越小,脱色率越高。     

Ti/SnO2-Sb电极的制备及降解亚甲基蓝的研究

采用高温热氧化法制备了Ti/SnO_2-Sb电极,用扫描电子显微镜(SEM)表征了电极的形貌。以Ti/SnO_2-Sb电极为阳极,钛网为阴极,对亚甲基蓝废水进行电催化氧化降解,研究不同因素对亚甲基蓝脱色率的影响,并分析了亚甲基蓝的降解效果。结果表明,当亚甲基蓝的初始浓度为100mg·L~(-1),电流密度为10mA·cm~(-2),电解质浓度为0.10mol·L~(-1),pH=10时,反应30min,亚甲基蓝的脱色率为98.8%,60min时溶液的COD去除率为72.8%。     

二氧化钛粉体光催化降解印染废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2粉体,研究TiO2粉体光催化降解印染废水的可行性和影响因素。结果表明,CODC r为268 mg/L的印染废水,用125 W荧光灯照射2 h,脱色率为96%,CODC r去除率为86%。酸度、TiO2用量、光照距离、光照时间等多种因素对光催化降解印染废水效果均有一定影响。同时做了TiO2回收试验,结果表明,TiO2催化性能比较稳定,可重复使用,且脱色率及COD去除率较高。     

石墨电极电解法处理含镍废水的研究

采用电解法处理含镍废水,考察了初始pH值、铁炭比、极板间距、电解电压四个因素对镍降解率的影响。各影响因素的取值范围如下:初始pH值6~8,铁炭比1∶1~2∶1,极板间距1~3cm,电解电压30~50V。在此条件下电解1h,镍的降解率最高可达70%。     

TiO_2光催化氧化降解印染废水的研究

锐钛矿型TiO2为光催化剂,采用高压汞灯为光源对实际印染废水进行了光催化降解的研究,主要探讨了TiO2用量、光照时间、光照强度、溶液初始pH值和H2O2加入浓度等因素对印染废水CODcr去除率和脱色率的影响,找出了最佳的反应条件。结果表明:TiO2光催化氧化对印染废水CODcr和色度具有显著的去除效果,最佳的处理条件为:300W光照,TiO2用量为8g/L,光照时间为120min,初始pH值为1,H2O2加入浓度为3.0mmol/L。     

纳米ZnO/Ni电极的制备及光电催化性能研究

采用阴极电沉积法制备泡沫镍负载纳米氧化锌电极,并用扫描SEM和XRD分析其晶粒形貌和物相结构。以刚果红染料为模拟污染物,ZnO/Ni为工作电极,铂丝电极为对电极,对刚果红染料废水进行了光电结合催化降解的试验研究。考察了外加偏压、氯离子浓度和溶液初始pH对刚果红染料废水光电催化降解效率的影响,同时在最优条件下比较了光催化降解、电解与光电结合催化降解对刚果红染料废水的降解效果的差异。结果表明,在相同条件下,光电结合催化降解刚果红染料废水的速率比单纯的光催化降解速率和单纯的电解速率快。在外加偏压为1.2 V,支持电解液浓度为0.20 mol.L-1,溶液pH为6时对40 mg.L-1的刚果红光电催化降解120 min时的降解率、色度和COD去除率分别达到82.57%、94.00%和68.72%。     

光催化在印染废水深度处理中的应用研究

以钛酸四丁酯为钛源,A l2O3为载体,采用溶胶-浸渍法制备出负载型纳米TiO2/A l2O3催化剂。对实际印染废水进行光催化降解研究,考察了废水pH值、催化剂用量、光强、光照时间等对废水CODcr去除率的影响。结果表明,光催化处理染料废水的最佳工艺条件为:pH=4,催化剂用量为6 g/L,30 W紫外灯光照1 h,出水CODcr为46 mg/L左右,色度接近0,水质达到印染厂回用标准。     

催化电解-混凝法处理有机废水的研究

文章利用自制的电解装置进行电催化氧化处理有机废水的研究。经催化电解研究表明,确定了最佳处理条件为：电极间距1.0cm,pH3.7,电解电压12.0V,电解时间50min,NaCl投入量100mg/L,在该条件下处理有机废水,其CODcr去除率达到60%以上;经过铝铁复合混凝剂混凝和催化电解两步处理工艺后,各类废水的CODcr去除率均达到80%以上。     

电絮凝工艺预处理石油裂化催化剂生产废水的研究

采用电絮凝工艺处理石油裂化催化剂生产废水,考察了电解时间、电流密度、p H、极板间距等因素对废水COD去除率的影响。结果表明:在最优工艺参数(初始p H=9.0,极板间距为1.5 cm,电流密度为25 m A/cm~2,电解时间为25 min)条件下,废水经电絮凝处理后,COD去除率达到30%以上。电絮凝主要成本为铝阳极损耗,为0.093 5kg/m~3,占总处理成本的59.57%。电絮凝法可实现对石油裂化催化剂生产废水的预处理,减轻后续生物处理单元的负荷。     

稀土/臭氧联合处理印染废水的研究

利用稀土/臭氧对模拟印染废水进行了降解实验。结果表明,稀土与臭氧氧化降解的协同作用和稀土投加量、温度、反应时间及pH有着很大关系。在本实验条件下,稀土和臭氧联用提高了臭氧的氧化率,取得了较为满意的实验效果。     

电芬顿法降解苯酚废水的研究

对以空气扩散电极为阴极,铁板为阳极的电化学体系降解苯酚模拟废水进行了研究。采用分光光度法测定苯酚浓度,研究了pH值、电解时间和电流密度对苯酚去除率的影响。结果表明,电芬顿体系对含酚废水有很强的降解能力,初始浓度为300 mg/L的苯酚溶液,在电流密度20 mA/cm2条件下电解180 min,苯酚去除率99.5%,COD(Chemical Oxygen Demand)去除率85.1%。     

超重力-电催化耦合法降解含酚废水

将自制的超重力多级同心圆筒电解装置应用于电催化降解含酚废水的过程中, 解决电化学法处理废水存在"气泡效应"和"传质受限"导致的废水处理效率降低的难题。考察了超重力因子、电流密度、电解时间、电解质浓度、液体循环流量、苯酚初始浓度对废水降解效果的影响, 确定了超重力-电催化耦合法处理含酚废水的最佳工艺条件。结果表明:超重力因子为30、电流密度为200A/m²、电解质浓度为3g/L、液体循环流量为80L/h、电解时间为7h时, 处理初始浓度100mg/L的含酚废水, 苯酚去除率可达99.1%, COD去除率可达24.7%。超重力电催化法强化了离子传质过程, 实现了废水中苯酚的高效去除, 为含酚废水的处理研究探索了一种新途径。