【摘要】：目前,染料廢水因其色度高、毒性大、難降解而成為難處理工業(yè)廢水之一。電化學(xué)法因去除率高、二次污染少、設(shè)備簡(jiǎn)單而倍受青睞。因此采用電化學(xué)法處理染料廢水,探究不同陽極材料在染料廢水處理中的效果,以及染料分子的降解歷程具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文以具有較強(qiáng)電化學(xué)活性、正電荷不穩(wěn)定的活性陽離子染料亞甲基藍(lán)(MB)為研究對(duì)象,采用電化學(xué)方法進(jìn)行處理。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,電化學(xué)處理亞甲基藍(lán)主要是陽極氧化降解,本實(shí)驗(yàn)分別選用鋼板、鈦釕、石墨作為陽極,通過單因素條件實(shí)驗(yàn),優(yōu)化了外加電壓、極板間距、電解質(zhì)濃度、MB初始濃度等參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明,在最佳工藝條件下,鋼板-鋼板電極處理MB模擬廢水,MB去除率可達(dá)94.65%,TOC去除率可達(dá)73.28%;鈦釕-鋼板電極處理MB模擬廢水,MB去除率可達(dá)91.42%,TOC去除率可達(dá)48.74%;石墨-鋼板電極處理MB模擬廢水MB去除率可達(dá)94.80%,TOC去除率可達(dá)43.59%。比較三種陽極材料的處理效果,可知采用鋼板-鋼板電極電化學(xué)處理MB模擬廢水時(shí)其礦化率最高。對(duì)三種陽極材料處理亞甲基藍(lán)模擬廢水的電化學(xué)降解過程動(dòng)力學(xué)進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)三者均較好地吻合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,線性相關(guān)系數(shù)分別為0.9751、0.9822、0.9944。通過對(duì)三種工作電極循環(huán)伏安曲線掃描,亞甲基藍(lán)在鋼板電極表面上1.2V附近有一個(gè)明顯的氧化峰,在石墨電極表面上0.6V附近有一個(gè)氧化峰,而在鈦釕電極表面上沒有明顯的氧化還原峰,表明亞甲基藍(lán)在鈦釕電極體系中是一個(gè)間接電催化氧化的過程,在鋼板電極和石墨電極體系中是一個(gè)直接電化學(xué)氧化過程。結(jié)合GC-MS、IC、TOC分析手段分別對(duì)三種電極在最佳條件下處理亞甲基藍(lán)模擬廢水的降解產(chǎn)物進(jìn)行定性分析,推測(cè)亞甲基藍(lán)可能的降解路徑,鋼板電極電化學(xué)處理MB可能的降解途徑為:(1)MB甲基首先脫落,氧化成甲醛或甲酸等小分子酸;(2)MB的碳氮鍵和碳硫鍵被破壞生成2-甲基-5,5-二苯基-4-甲硫基咪唑,隨之氧化生成噻唑和酚類化合物,最終礦化為乙酸、NO_2~-、NO_3~-、CI~-、SO_4~(2-)、CO_2、H_2O等小分子化合物。鈦釕電極電化學(xué)處理MB可能的降解途徑為:(1)MB甲基首先脫落,氧化成甲醛或甲酸等小分子酸;(2)MB的碳硫鍵和碳氮鍵被破壞生成吲哚類化合物,繼續(xù)被氧化生成含羰基類化合物和酚類化合物以及乙二酸,最終礦化為乙酸、NO_2~-、CI~-、SO_4~(2-)、CO_2、H_2O等小分子化合物。石墨電極電化學(xué)處理MB可能的降解途徑為:(1)MB的甲基首先脫落,氧化成甲醛或甲酸等小分子酸;(2)MB的碳硫鍵和碳氮鍵被破壞生成含羰基的化合物,進(jìn)而羰基化合物繼續(xù)被活性基團(tuán)作用生成含羧基類化合物,隨之被羥基自由基作用生成2,4-雙(1,1-二甲基乙基)苯酚和它的同分異構(gòu)體2,5-雙(1,1-二甲基乙基)苯酚,繼續(xù)被氧化生成2,5-雙(1,1-二甲基乙基)對(duì)苯醌,最終礦化為乙酸、CI~-、NO_2~-、SO_4~(2-)、CO_2、H_2O等小分子化合物。
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703;O646
【圖文】：

9圖 1-1 石墨的晶體結(jié)構(gòu)Figure 1-1 Crystal structure of graphite成研究者所需要的各種不同形狀的電極;中的反應(yīng)粒子濃度較低時(shí)，它的較大比表面應(yīng)速率;他非金屬電極材料，它擁有較高的析氧和析一種傳統(tǒng)頗受歡迎的非金屬電極材料，以上運(yùn)用到電化學(xué)工業(yè)以及科研者的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)理染料廢水的文獻(xiàn)資料較少有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)作陰極電化學(xué)處理亞甲基藍(lán)模擬廢水，通過墨電極消耗情況等綜合因素確定石墨電極處工藝條件，為工業(yè)實(shí)際應(yīng)用提供參考。

技術(shù)線路圖

Table 2-2 The materisls in experiment2.1.3 試驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)所用電極分別為鈦釕電極（10×6cm）、石墨電極（10×6cm）、鋼板電極（10×6cm），實(shí)驗(yàn)裝置如圖 2-1.

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 方祝敏;嚴(yán)密;林杰;翁周超;胡艷軍;;飛灰吸附亞甲基藍(lán)的影響因素研究及其吸附模型探討[J];環(huán)境污染與防治;2018年02期

2 沈小祥;;利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究“藍(lán)瓶子”實(shí)驗(yàn)的影響因素——以堿的濃度對(duì)其影響為例[J];化學(xué)教與學(xué);2017年09期

3 周自成;;過渡性金屬氧化物的制備及其對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附和催化性能研究[J];滄州師范學(xué)院學(xué)報(bào);2017年02期

4 梁楠;胡鯤;楊先樂;;亞甲基藍(lán)代謝及生物毒性研究概況[J];漁業(yè)致富指南;2016年10期

5 龍金滿;亞甲基藍(lán)比色法測(cè)定大氣中的硫化氫[J];云南環(huán)境科學(xué);2003年S1期

6 李抗美,嚴(yán)永秀,李曉紅;亞甲基藍(lán)比色法測(cè)定大氣中硫化氫方法的研究[J];環(huán)境研究與監(jiān)測(cè);1988年02期

7 章琰;;樹脂相光度法提高亞甲基藍(lán)測(cè)定硫的靈敏度[J];分析試驗(yàn)室;1988年04期

8 金蘭惠;;用麥稈制造活性炭[J];林產(chǎn)化工通訊;1989年04期

9 周向東;;粉狀活性炭對(duì)亞甲基藍(lán)脫色力一次定量測(cè)定法的探討[J];林產(chǎn)化工通訊;1989年05期

10 康瑾;崔龍哲;蔡俊雄;;載錳活性炭吸附去除水中亞甲基藍(lán)的研究[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2019年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 孫啊朋;莫潤陽;王成會(huì);;高碘酸鈉與超聲協(xié)同降解亞甲基藍(lán)[A];中國聲學(xué)學(xué)會(huì)2017年全國聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2017年

2 劉藝偉;劉術(shù)俠;;多酸功能化氧化石墨烯對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性質(zhì)研究[A];中國化學(xué)會(huì)第六屆全國多酸化學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2015年

3 張蕊;沈壯志;;超聲對(duì)亞甲基藍(lán)降解的影響[A];2018中國西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2018年

4 劉愷;蔡會(huì)武;;寧東煤化工粉煤灰改性及其吸附亞甲基藍(lán)的研究[A];中國化學(xué)會(huì)第十四屆全國氟化學(xué)會(huì)議論文集[C];2016年

5 單姣;趙麗華;馬占芳;;新型金屬-有機(jī)納米復(fù)合物:聚亞甲基藍(lán)-金并用于構(gòu)建超靈敏電化學(xué)免疫平臺(tái)[A];中國化學(xué)會(huì)第30屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集-第三十一分會(huì)：膠體與界面化學(xué)[C];2016年

6 馬杰;虞琳琳;袁志文;陳君紅;;改性碳納米管原始樣品吸附亞甲基藍(lán)染料性能研究[A];第六屆全國環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

7 周自成;李煦;葛佳;;納米ZnFe_2O_4的制備及其對(duì)亞甲基藍(lán)的催化降解性能研究[A];中國化學(xué)會(huì)第十六屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集——第二分會(huì)：功能微納米材料[C];2017年

8 楊勇;金秀穎;孟萬;;Fe_3O_4@C的一鍋法合成及其對(duì)亞甲基藍(lán)的室溫降解性能[A];第十一屆全國環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2018年

9 楊傳璽;王煒亮;;新型納米材料P2ABSA/TiO_2降解亞甲基藍(lán)的氧化機(jī)制研究[A];第九屆全國環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會(huì)議——助力兩型社會(huì)快速發(fā)展的環(huán)境催化與環(huán)境材料會(huì)議論文集（NCECM 2015）[C];2015年

10 姚俊;王潮霞;;TiO_2薄膜制備及其對(duì)亞甲基藍(lán)光催化降解研究[A];全國印染助劑行業(yè)研討會(huì)暨江蘇省印染助劑情報(bào)站第25屆年會(huì)論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 本報(bào)記者 王京寶;不能用亞甲基藍(lán)防治水霉病[N];中國漁業(yè)報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 汪友明;玉米芯碳基吸附材料的水熱制備及其吸附性能與機(jī)理研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

2 惠遠(yuǎn)峰;基于四配位硅基配體的MOFs合成、結(jié)構(gòu)及其選擇性吸附亞甲基藍(lán)性能的研究[D];吉林大學(xué);2017年

3 潘力軍;處理集中空調(diào)冷卻水的光催化反應(yīng)器研制[D];中國疾病預(yù)防控制中心;2012年

4 金玲;等離子體協(xié)同光催化劑處理微污染水[D];天津大學(xué);2012年

5 譚亮;多糖、凝集素、細(xì)胞及其相互作用的電化學(xué)與壓電傳感研究[D];湖南大學(xué);2008年

6 楊韶平;環(huán)境敏感型纖維素基水凝膠的制備及其吸附性能研究[D];華南理工大學(xué);2010年

7 鄧久華;氧化石墨烯納米材料靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附去除水體中有機(jī)染料/重金屬單一和復(fù)合污染的研究[D];湖南大學(xué);2017年

8 李世遷;累托石基多功能復(fù)合水處理材料制備及性能研究[D];武漢大學(xué);2011年

9 王倩;二茂鐵和鐵鐵類水滑石催化的非均相Fenton反應(yīng)機(jī)理及其降解亞甲基藍(lán)基礎(chǔ)研究[D];昆明理工大學(xué);2014年

10 蘇碧泉;修飾電極上亞甲基藍(lán)和對(duì)硝基苯酚光電催化機(jī)理分析[D];蘭州大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 唐躍武;茶葉及其四氧化三鐵茶復(fù)合物吸附鉛、銅和亞甲基藍(lán)的性能研究[D];安徽建筑大學(xué);2019年

2 曾偉;亞甲基藍(lán)的電化學(xué)處理研究[D];武漢工程大學(xué);2018年

3 謝伊晨;金屬雙膦酸鹽配位聚合物的設(shè)計(jì)合成、結(jié)構(gòu)表征和性質(zhì)研究[D];武漢工程大學(xué);2018年

4 王彪;直流等離子體噴槍降解亞甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)研究[D];河北大學(xué);2018年

5 韓鶴松;芽孢桿菌C412去除亞甲基藍(lán)條件優(yōu)化及其機(jī)理研究[D];廣西大學(xué);2018年

6 田蕾;鈦基金屬氧化物電極的制備及電催化性能研究[D];蘇州科技大學(xué);2018年

7 郝少云;芳香羧酸配合物合成、結(jié)構(gòu)及催化性質(zhì)[D];華北理工大學(xué);2018年

8 劉月;復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料Bi_2MoO_6/ZnSnO_3的制備及其對(duì)亞甲基藍(lán)降解效果的研究[D];湖南大學(xué);2018年

9 龔文朋;鉬系多酸修飾金屬有機(jī)骨架復(fù)合材料的制備及其吸附性能研究[D];湖北師范大學(xué);2018年

10 劉小佳;臭氧/過硫酸鈉催化氧化+SBR組合工藝處理亞甲基藍(lán)廢水研究[D];北京化工大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2767789