聚苯胺增強(qiáng)TiO 2 /ACF-石墨板電極電化學(xué)催化氧化含酚廢水的研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-06 19:27
含酚廢水是一種常見的難降解有機(jī)廢水,其中的酚類化合物有明顯的毒性,從不同途徑排放進(jìn)入環(huán)境的酚類化合物所造成的環(huán)境污染與生態(tài)問題已受到高度關(guān)注,因此對(duì)含酚廢水的處理也成為研究的焦點(diǎn)。高級(jí)氧化技術(shù)是難降解、有毒工業(yè)廢水處理的常用方法,其中電化學(xué)處理具有高效率、過程清潔、環(huán)境友好、無或少化學(xué)試劑消耗、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)受到青睞。電極材料是影響電化學(xué)氧化效果的關(guān)鍵因素。近年來,大量研究主要集中在析氧電位高的新型電極及高性能催化電極的研發(fā),如硼摻雜金剛石電極及多孔碳基體催化電極等,但往往存在電極的制備工藝復(fù)雜、造價(jià)昂貴、或難于大規(guī)模生產(chǎn)等問題,限制了相關(guān)電化學(xué)處理技術(shù)在實(shí)際廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,亟待研究電催化性能優(yōu)良、電極性能穩(wěn)定、電流效率高、便于大規(guī)模生產(chǎn)的電極材料與加工工藝。本文以傳統(tǒng)的石墨電極為導(dǎo)電基體材料,并將其與活性炭纖維氈(ACF)相結(jié)合,利用活性炭纖維氈高的比表面積及吸附特點(diǎn),采用“瓶中造船法”先后分別將具有電催化活性的二氧化鈦(Ti O2)及導(dǎo)電聚合物聚苯胺(PANI)牢固地修飾在ACF中,制備出具有高效電催化性能,同時(shí)具有良好吸附性能的電催化陽極。進(jìn)一步采用SEM、XPS、...
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 含酚廢水的處理技術(shù)和研究現(xiàn)狀
1.1.1 含酚廢水的來源以及危害
1.1.2 含酚廢水的處理方法與技術(shù)
1.1.3 含酚廢水的高級(jí)氧化處理
1.2 電化學(xué)氧化技術(shù)在含酚廢水處理中的應(yīng)用
1.2.1 含酚廢水直接電化學(xué)氧化處理
1.2.2 含酚廢水間接電化學(xué)氧化處理
1.3 電化學(xué)氧化電極材料的研究現(xiàn)狀
1.3.1 傳統(tǒng)的電極材料
1.3.2 DSA電極
1.3.3 BDD電極
1.3.4 多孔碳電極
1.3.5 導(dǎo)電聚合物修飾電極
1.3.6 其他摻雜電極
1.4 課題組在難降解廢水電化學(xué)處理研究的相關(guān)工作
1.5 課題研究的目的及主要研究內(nèi)容
1.5.1 研究的目的
1.5.2 主要研究內(nèi)容
1.5.3 研究技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2 PANI及TiO_2雙組份ACF實(shí)驗(yàn)電極的制備
2.3 PANI及TiO_2雙組份ACF電極的測(cè)試與表征
2.4 測(cè)定指標(biāo)及分析方法
2.5 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑
2.5.1 化學(xué)試劑
2.5.2 實(shí)驗(yàn)儀器
第三章 結(jié)果與討論
3.1 PANI及TiO_2雙組份ACF電極的表征
3.1.1 陽極材料形貌的表征
3.1.2 陽極材料XPS分析
3.1.3 電極材料的導(dǎo)電性測(cè)定
3.2 TiO_2/ACF-石墨板電極電催化氧化實(shí)驗(yàn)
3.2.1 TiO_2/ACF電極電催化氧化苯酚實(shí)驗(yàn)機(jī)理
3.2.2 TiO_2修飾量對(duì)TiO_2/ACF電極電催化氧化苯酚的影響
3.3 PANI修飾量及修飾順序?qū)iO_2/ACF陽極電催化活性的影響
3.3.1 PANI修飾量對(duì)TiO_2/ACF電催化活性的影響
3.3.2 PANI修飾順序?qū)iO_2/ACF電催化活性的影響
3.4 ACF修飾電極的工作穩(wěn)定性對(duì)比
3.4.1 PANI修飾量對(duì)TiO_2/ACF電極穩(wěn)定性的影響
3.4.2 PANI修飾順序?qū)﹄姌O穩(wěn)定性的影響
3.4.3 PANI及TiO_2修飾ACF電極的條件優(yōu)化
3.5 PANI修飾TiO_2/ACF電極電催化機(jī)理探討
第四章 全文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電化學(xué)氧化技術(shù)深度處理焦化廢水的研究進(jìn)展[J]. 袁浩,李倩. 工業(yè)水處理. 2018(01)
[2]Intrinsic chemiluminescence production from the degradation of haloaromatic pollutants during environmentally-friendly advanced oxidation processes: Mechanism, structure-activity relationship and potential applications[J]. Benzhan Zhu,Chen Shen,Huiying Gao,Liya Zhu,Jie Shao,Li Mao. Journal of Environmental Sciences. 2017(12)
[3]絡(luò)合萃取法處理高濃度H酸廢水[J]. 孫楠,袁曉樂,張廣山,李碩,王鵬. 現(xiàn)代化工. 2017(10)
[4]Influence of graphene oxide on electrochemical performance of Si anode material for lithium-ion batteries[J]. Wenjing Liu,Jinjin Jiang,Hao Wang,Chunxiao Deng,Feng Wang,Gongchang Peng. Journal of Energy Chemistry. 2016(05)
[5]Ir-Ru-Sn摻雜電極電催化法處理苯酚廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 范榮桂,董雪,戴藝,王權(quán)程,高海娟. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2016(07)
[6]制漿造紙廢水生化出水有機(jī)物特性及在Fenton處理中的去除行為[J]. 陳永利,劉楊,王雙飛,宋海農(nóng),陳楠,周永信. 中國造紙. 2014(11)
[7]含酚廢水綜合治理新技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 范榮桂,高海娟,李賢,郜秋平. 水處理技術(shù). 2013(04)
[8]UV/Fenton試劑處理高濃度含酚廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張大松,高洪閣,商潔,王濤. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[9]化學(xué)氧化法處理染料廢水的研究進(jìn)展[J]. 張麗宏. 河北化工. 2007(10)
[10]含酚廢水處理新技術(shù)及其發(fā)展前景[J]. 吳勇民,李甫,黃咸雨,胡和兵. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2007(03)
碩士論文
[1]TiO2/ACF-石墨板電極電化學(xué)穩(wěn)定性及其降解苯酚的影響因素研究[D]. 歐陽勇劍.蘇州大學(xué) 2015
[2]電化學(xué)—活性污泥耦合技術(shù)處理苯酚廢水研究[D]. 靳培培.蘇州大學(xué) 2014
本文編號(hào):3728221
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 含酚廢水的處理技術(shù)和研究現(xiàn)狀
1.1.1 含酚廢水的來源以及危害
1.1.2 含酚廢水的處理方法與技術(shù)
1.1.3 含酚廢水的高級(jí)氧化處理
1.2 電化學(xué)氧化技術(shù)在含酚廢水處理中的應(yīng)用
1.2.1 含酚廢水直接電化學(xué)氧化處理
1.2.2 含酚廢水間接電化學(xué)氧化處理
1.3 電化學(xué)氧化電極材料的研究現(xiàn)狀
1.3.1 傳統(tǒng)的電極材料
1.3.2 DSA電極
1.3.3 BDD電極
1.3.4 多孔碳電極
1.3.5 導(dǎo)電聚合物修飾電極
1.3.6 其他摻雜電極
1.4 課題組在難降解廢水電化學(xué)處理研究的相關(guān)工作
1.5 課題研究的目的及主要研究內(nèi)容
1.5.1 研究的目的
1.5.2 主要研究內(nèi)容
1.5.3 研究技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2 PANI及TiO_2雙組份ACF實(shí)驗(yàn)電極的制備
2.3 PANI及TiO_2雙組份ACF電極的測(cè)試與表征
2.4 測(cè)定指標(biāo)及分析方法
2.5 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑
2.5.1 化學(xué)試劑
2.5.2 實(shí)驗(yàn)儀器
第三章 結(jié)果與討論
3.1 PANI及TiO_2雙組份ACF電極的表征
3.1.1 陽極材料形貌的表征
3.1.2 陽極材料XPS分析
3.1.3 電極材料的導(dǎo)電性測(cè)定
3.2 TiO_2/ACF-石墨板電極電催化氧化實(shí)驗(yàn)
3.2.1 TiO_2/ACF電極電催化氧化苯酚實(shí)驗(yàn)機(jī)理
3.2.2 TiO_2修飾量對(duì)TiO_2/ACF電極電催化氧化苯酚的影響
3.3 PANI修飾量及修飾順序?qū)iO_2/ACF陽極電催化活性的影響
3.3.1 PANI修飾量對(duì)TiO_2/ACF電催化活性的影響
3.3.2 PANI修飾順序?qū)iO_2/ACF電催化活性的影響
3.4 ACF修飾電極的工作穩(wěn)定性對(duì)比
3.4.1 PANI修飾量對(duì)TiO_2/ACF電極穩(wěn)定性的影響
3.4.2 PANI修飾順序?qū)﹄姌O穩(wěn)定性的影響
3.4.3 PANI及TiO_2修飾ACF電極的條件優(yōu)化
3.5 PANI修飾TiO_2/ACF電極電催化機(jī)理探討
第四章 全文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電化學(xué)氧化技術(shù)深度處理焦化廢水的研究進(jìn)展[J]. 袁浩,李倩. 工業(yè)水處理. 2018(01)
[2]Intrinsic chemiluminescence production from the degradation of haloaromatic pollutants during environmentally-friendly advanced oxidation processes: Mechanism, structure-activity relationship and potential applications[J]. Benzhan Zhu,Chen Shen,Huiying Gao,Liya Zhu,Jie Shao,Li Mao. Journal of Environmental Sciences. 2017(12)
[3]絡(luò)合萃取法處理高濃度H酸廢水[J]. 孫楠,袁曉樂,張廣山,李碩,王鵬. 現(xiàn)代化工. 2017(10)
[4]Influence of graphene oxide on electrochemical performance of Si anode material for lithium-ion batteries[J]. Wenjing Liu,Jinjin Jiang,Hao Wang,Chunxiao Deng,Feng Wang,Gongchang Peng. Journal of Energy Chemistry. 2016(05)
[5]Ir-Ru-Sn摻雜電極電催化法處理苯酚廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 范榮桂,董雪,戴藝,王權(quán)程,高海娟. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2016(07)
[6]制漿造紙廢水生化出水有機(jī)物特性及在Fenton處理中的去除行為[J]. 陳永利,劉楊,王雙飛,宋海農(nóng),陳楠,周永信. 中國造紙. 2014(11)
[7]含酚廢水綜合治理新技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 范榮桂,高海娟,李賢,郜秋平. 水處理技術(shù). 2013(04)
[8]UV/Fenton試劑處理高濃度含酚廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張大松,高洪閣,商潔,王濤. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[9]化學(xué)氧化法處理染料廢水的研究進(jìn)展[J]. 張麗宏. 河北化工. 2007(10)
[10]含酚廢水處理新技術(shù)及其發(fā)展前景[J]. 吳勇民,李甫,黃咸雨,胡和兵. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2007(03)
碩士論文
[1]TiO2/ACF-石墨板電極電化學(xué)穩(wěn)定性及其降解苯酚的影響因素研究[D]. 歐陽勇劍.蘇州大學(xué) 2015
[2]電化學(xué)—活性污泥耦合技術(shù)處理苯酚廢水研究[D]. 靳培培.蘇州大學(xué) 2014
本文編號(hào):3728221
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