電化學(xué)氧化法因其高效率、低能耗、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)在氯酚廢水處理領(lǐng)域中受到了廣泛關(guān)注。尋找高效穩(wěn)定的電極材料及提高有機(jī)物降解過(guò)程中的傳質(zhì)效率是推動(dòng)電化學(xué)氧化廢水處理技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的兩大關(guān)鍵�？紤]到亞氧化鈦具有優(yōu)異的電化學(xué)性能,本課題將其用作電化學(xué)氧化水處理技術(shù)中的陽(yáng)極材料,構(gòu)建了亞氧化鈦電極膜反應(yīng)器,結(jié)合膜過(guò)濾原理來(lái)改善傳質(zhì),探究亞氧化鈦膜結(jié)構(gòu)材料降解氯酚廢水的可行性。利用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）對(duì)亞氧化鈦膜電極進(jìn)行了表征,證明其微觀結(jié)構(gòu)為大孔和介孔為主的蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu),主要組成元素為Ti和O,晶相以Ti4O7相占絕大多數(shù),純度滿足使用要求;采用電化學(xué)阻抗譜（EIS）和循環(huán)伏安曲線（CV）對(duì)亞氧化鈦膜電極的電化學(xué)性能進(jìn)行分析,結(jié)果表明亞氧化鈦的電荷轉(zhuǎn)移內(nèi)阻和擴(kuò)散內(nèi)阻分別低于碳布一到兩個(gè)數(shù)量級(jí),同時(shí)其電化學(xué)活性面積要比單純電極本身的表面積高出3個(gè)數(shù)量級(jí)。亞氧化鈦膜電極的截留分子量近似為200 k Da,具有良好的抗膜污染性能。在有蠕動(dòng)泵的條件下獲得了3.96×10-5 m·s-1的傳質(zhì)速率常數(shù),增加蠕動(dòng)泵的抽吸作用后增強(qiáng)了溶質(zhì)向陽(yáng)極表面的水平對(duì)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

亞氧化鈦膜電極SEM圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文（1）廢水中的 4-氯酚從溶液中以擴(kuò)散和吸附兩種方式向電極表面遷移；（2）4-氯酚分子與電極表面直接發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，或者與在電極附近溶液中產(chǎn)生的活性物質(zhì)發(fā)生間接氧化反應(yīng)；（3）（2）中生成的中間產(chǎn)物繼續(xù)在電極表面或電極/溶液界面直接或間接發(fā)生得失電子的氧化或還原反應(yīng)；（4）產(chǎn)物從電極表面或電極/溶液界面脫離，向溶液本體擴(kuò)散。以上過(guò)程中，（1）和（4）主要為傳質(zhì)過(guò)程，（2）和（3）主要是表面反應(yīng)過(guò)程，其中間接氧化的具體反應(yīng)歷程，根據(jù)前文中對(duì) 4-氯酚降解氧化中的中間產(chǎn)物分析，可以推測(cè)為：在陽(yáng)極區(qū)，溶液中的水分子被氧化生成羥基自由基，進(jìn)攻 4-氯酚的氯離子基團(tuán)，生成對(duì)苯二酚，繼續(xù)被氧化為對(duì)苯醌，同時(shí)陰極區(qū)4-氯酚發(fā)生脫氯還原生成苯酚，中間產(chǎn)物對(duì)苯二酚、對(duì)苯醌、苯酚在各自所在電極/溶液界面產(chǎn)生的強(qiáng)氧化活性物質(zhì)的作用下繼續(xù)氧化開環(huán)，生成甲酸、乙酸、丁二酸和反丁稀二酸等一系列有機(jī)酸，最終被礦化為 CO2和水。為了直觀地說(shuō)明以上過(guò)程，本節(jié)繪制了反應(yīng)歷程圖，圖 4-19 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[8]鉑/石墨烯復(fù)合納米電極的制備及對(duì)甲醇電催化性能測(cè)定[D]. 穆雪梅.北京理工大學(xué) 2015
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本文編號(hào)：3390179