电催化氧化降解苯系废水的研究

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1、西南科技大学研究生肀位论文电催化氧化降解苯系废水的研究年级_______2012级姓名潘#、申请学位级别理学硕士_专业_______化学指导教师____何平遲独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究或果。尽麵知，除了文中特别加以标注和麵的地方外，论文中不包含其他人沒发表賴写_職麟，也不包含減撕鋪技大学或其它贿机构的学位或证倾彳細过_料。与我-町作關志对本職所_任何贡献均已芒论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：抓，心关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科

2、技大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：学校有权保留学位论文随—，允许滅文觀_翻；学校可以絲碰文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）ClassifiedIndex:O646.54U.D.C:544.6SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisElectrocatalyticOxidationDegradationofBenzenoidWastewaterGrade

3、:2012Candidate:PanJingAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:ChemistrySupervisor:Prof.HepingMay30,2015西南科技大学硕士研究生学术论文第I页摘要高毒性、难降解的苯系废水会对环境和人类造成严重危害，该类废水的治理问题已成为水处理领域难点部分，因此，寻找有效的治理方法迫在眉睫。电催化氧化技术具有良好的环境兼容性和普遍的适用性，在废水处理领域得到了广泛的关注与应用。在电催化氧化处理废水过程中，阳极材料对

4、有机污染物的降解效果起着至关重要的作用，尤其对处理过程所耗能量和氧化降解效率的影响较大。本论文制备了电催化活性较高的、稳定性较好的电极材料，并将其分别应用于多种苯系废水的电催化氧化处理中。主要的研究内容如下：采用微波等离子气相沉积法制备了掺硼金刚石电极，以该电极为阳极，不锈钢电极作为阳极与阴极，电催化降解间二硝基苯废水。实验结果表明，在较佳的降解条件下，即电流密度为10mAcm-2、温度为30℃、pH为7.0、Na-12SO4电解质浓度为4.0gL、间二硝基苯的初始浓度为125mgL-1，处理间二硝基

5、苯废水150min，间二硝基苯的去除率可达82.7%。对间二硝基苯的电催化降解过程的数据分析，结果显示，间二硝基苯的降解符合一级动力学方程。紫外光谱和高效液相色谱分析表明，间二硝基苯在240min以后会被完全矿化。采用刷涂法制备了Ti/SnO2-RuO2电极,分别以该电极与不锈钢电极作为阳极与阴极，电催化降解处理4-硝基苯甲醛废水。实验结果表明，在较佳的降解条件下，即电解质Na-22SO4的浓度为8.0×10molL-1、pH为2.5、电解电压为3V，处理4-硝基苯甲醛废水180min，4-硝基苯甲醛

6、去除79.8%，CODCr去除率达82.3%。对4-硝基苯甲醛的电催化降解过程的数据分析可知，4-硝基苯甲醛的降解符合一级动力学方程。采用电沉积法制备了Ti/PbO2电极和Ti/PbO2-Yb2O3电极，并将其用作阳极，不锈钢电极为阴极，电催化氧化降解二硝基重氮酚废水。实验结果表明，Ti/PbO2-Yb2O3电极的结构更为紧密，析氧电位较高，电催化降解性能更好。在较佳的降解条件下，即电流密度为10mAcm-2、初始pH为3.0、Na-12SO4电解质浓度为12.5gL，处理二硝基西南科技大学硕士研究生

7、学术论文第II页重氮酚废水150min，二硝基重氮酚的去除率和CODCr的去除率分别为92.9%和89.5%。采用溶胶凝胶法制备了Ti/SnO2-Sb电极与掺杂Cu的Ti/SnO2-Sb-Cu电极。分别使用Ti/SnO2-Sb或Ti/SnO2-Sb-Cu电极为阳极，不锈钢电极为阴极，电催化降解2,4,6-三硝基苯酚废水。实验结果表明，Ti/SnO2-Sb-Cu电极结构更为紧密，电催化降解性能更好。在较佳的降解条件下，即电流密度为5mAcm-2、初始pH为3.0、NaCl电解质浓度为8.0gL-1，处理

8、2,4,6-三硝基苯酚废水150min，2,4,6-三硝基苯酚废水中CODCr去除率为91.3%，三硝基苯酚的去除率为92.7%。本论文的研究结果表明，电催化氧化法是一种有效的处理方法，为苯系有机废水的处理提供了更为广阔的思路。Ti/SnO2-RuO2电极、掺硼金刚石电极、Ti/PbO2-Yb2O3电极以及Ti/SnO2-Sb-Cu电极在难降解的有机废水处理领域具有较好的应用前景。关键词:电催化氧化Ti/SnO2-RuO2电极掺硼金刚石电极Ti/PbO2