三維光電催化氧化是光電協(xié)同作用下降解污染物的一種環(huán)境友好型技術(shù),它在二維電極基礎(chǔ)上,以粒子電極作為反應(yīng)的第三極,經(jīng)陽極或粒子表面負(fù)載具光電催化性能的物質(zhì),在外加光源和電壓下對污染物進(jìn)行降解,較單獨電催化體系處理污染物能力更強,且無二次污染。在頁巖氣開采過程中產(chǎn)生了以聚丙烯酰胺（PAM）及其衍生物為主的含聚污水,存在多次重復(fù)利用后聚合物含量高、處理困難等問題。石油加工、煉油等工業(yè)生產(chǎn)排出了大量含酚廢水,其高濃度、高生物毒性導(dǎo)致廢水處理難題大、工藝復(fù)雜、成本高。為了人類康健和社會發(fā)展,利用高效、綠色方式降解這些難降解廢水擁有重要意義。本文在三維電極的基礎(chǔ)上,以AC負(fù)載具有良好光電催化性的金屬氧化物作為粒子電極,并以PAM模擬廢水的降解效果為指標(biāo),比較了 Ti/AC、Zn/AC、Sn/AC、TiZn/AC、TiSn/AC、ZnSn/AC、TiZnSn/AC粒子電極在三維電極和三維光電體系下處理效果,結(jié)果表明TiZnSn/AC粒子在光電協(xié)同體系和單獨電催化下對PAM的處理效果均比其它粒子更高。優(yōu)化可得TiZnSn/AC粒子電極的最佳制備條件為,n（ZnSn）:n（Ti）為3:7,n（Zn）:n... 

【文章來源】：西南石油大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１三維電極下有機物直接氧化圖??但在陽極也存在與有機物相互競爭的化學(xué)反應(yīng)－析氧反應(yīng)，見式（１－５）?（１－６）所示，??

或氫氧根離子的直接氧化而產(chǎn)生的。??Ｈ２０?－＞?ＯＨ＋Ｈ＋?＋?ｅ＂ＯＥＴ＋ＯＨ＋ｅ—件下，在陽極可產(chǎn)生氧化性極強的０３，來降解污染物。??３Ｈ２０—＞?０３?（ｇ）?＋?６Ｈ＋＋?６ｅ〇２＋Ｈ２０—＞?０３?（％）?＋?２ｅ?＋?２Ｈ＋學(xué)體系下，粒子的復(fù)極化很大程度上增大了反應(yīng)的面積，提溶液內(nèi)電流的流過過程如圖１－２所示，此體系下存在三種不流：它指的是在三維電極反應(yīng)中，溶液中的電荷未經(jīng)粒子電正負(fù)兩極傳遞，它與電解質(zhì)溶液的性質(zhì)密切相關(guān)。當(dāng)電解質(zhì)，有利于減小旁路電流。二是短路電流：它是指未參與電催子電極到達(dá)陰極的電流，這與粒子阻抗大小和靜態(tài)還是動態(tài)加入絕緣物質(zhì)，或不斷攪動溶液，有利于降低這一電流。三是電荷從正極一端流經(jīng)粒子電極，并參與反應(yīng)后流出，進(jìn)入溶行電荷傳遞。??＊§■?＿??

原為電子受體，當(dāng)水中的溶解氧接收電子可被還原為超氧基，超氧基繼續(xù)與水中有機物??質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)而發(fā)生降解；空穴可直接氧化吸附于表面的有機物質(zhì)或者電子供體，對有機??物質(zhì)進(jìn)行降解，以半導(dǎo)體Ｔｉ０２為例，其具體過程如圖１－３所示，反應(yīng)方程式（１－１７）至??（１－２１）所示。由其反應(yīng)機理圖可推測，影響催化效果的最重要因素為光生電子和光生??空穴的數(shù)量，提高光生載流子轉(zhuǎn)移到催化劑表層面速率和抑制光生載流子復(fù)合速率，即??抑制光生空穴與活性電子的復(fù)合，可使之產(chǎn)生更多的自由基，降解有機物。由此可知，??提高催化劑的導(dǎo)電能力和吸附能力可進(jìn)一步提高對有機物的降解能力。??６??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3565374