酚类化合物有机废水的电催化氧化降解

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本工作在全面综述国内外难降解有机废水的催化氧化法研究进展的基础上,选择电催化氧化水处理技术为研究方向,主要研究了苯酚、对氯酚、邻氯酚、2,4-氯酚等酚类化合物在p-PbO2、Pt、C电极上的电氧化降解特性及动力学规律,并系统评价了各种工艺条件对降解效果的影响。 研究表明,在合适的工艺条件下,苯酚4-氯酚、邻氯酚、2,4-二氯酚在自制的含氟B-PbO2上均具有较好的降解效果,降解率均可达到97%以上,苯酚及4-氯酚的电氧化反应宏观上符合一级反应动力学速率方程,提高反应温度、溶液pH值、电流密度、降低苯酚及4-氯酚的初始浓度有利于提高降解速度。 利用Model 273A电化学综合测试系统,采用循环伏安法和线性扫描法对酚类化合物在p-PbO2、Pt、C电极上的降解特性及动力学特征进行了详细的研究。研究表明,苯酚4-氯酚、邻氯酚、2,4-二氯酚在PbO2电极的反应均在析氧电位范围内进行,反应过程中没有发生电氧化聚合,因此该电极具有较高的稳定性和催化活性;溶液温度、pH值、浓度等工艺条件对酚类化合物的电氧化反应影响不大。酚类化合物在Pt、C电极上的电化学氧化行为比较类似,在析氧反应前均发生了电氧化聚合反应,扩散传质对电聚合反应有较大影响,提高反应温度、增加酚类化合物的浓度、降低溶液pH值有有利于聚合反应的发生,以致电极的催化活性大大降低。 本文研究工作表明,含氟PbO2电极能有效降解苯酚、对氯酚、邻氯酚、2,4-二氯酚等酚类废水,并具有较好的稳定性及催化活性,有望在电化学法水处理技术中得到广泛的应用。
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