本文關鍵詞：BDD電極電催化體系羥基自由基形成規(guī)律研究

  更多相關文章： 電催化 摻硼金剛石電極 羥基自由基 超聲

【摘要】：摻硼金剛石(BDD)電極具有高析氧電位、吸附惰性和良好物理化學穩(wěn)定性等特點。相比傳統(tǒng)電極在電催化降解有機物方面有較大優(yōu)勢,為處理難降解有機廢水提供了新途徑。BDD電極的羥基自由基具有較強氧化能力,能夠高效降解有機物,在電催化體系中占有重要位置。因此,研究電催化體系羥基自由基的形成規(guī)律,進而優(yōu)化羥基自由基的產量,對于提高BDD電極電催化效率,降低系統(tǒng)能耗具有重要意義。首先通過HFCVD工藝制備BDD電極,并進行了XRD、SEM、Raman表征,得到了高質量電極。其次將BDD電極密封在電解槽內,引入水循環(huán)制作了BDD電極電催化組件。通過BDD電極電催化組件和燒杯進行降解苯酚的對比實驗,發(fā)現BDD電極電催化組件能夠高效降解苯酚的原因與羥基自由基有關。通過間接檢測方法,在BDD電極電催化組件和燒杯中成功檢測到了羥基自由基,發(fā)現BDD電極電催化組件在同等條件下羥基自由基濃度比燒杯中大。評價了BDD電極電催化組件性能,為后續(xù)羥基自由基的優(yōu)化奠定良好基礎。在此基礎上,研究了電流密度、溶液pH值、Na2SO4電解質濃度等因素對BDD電極電催化體系羥基自由基的影響。通過單因子實驗分析,得出了對羥基自由基影響顯著的各參數最佳反應區(qū)間:電流密度為60--100 mA/cm2,溶液pH值為7--11,Na2SO4電解質濃度為0.06--0.1 mol/L。通過響應曲面優(yōu)化法,建立了羥基自由基的濃度(因變量)與電流密度、pH、Na2SO4濃度(自變量)的二次回歸模型。并根據響應曲面圖分析了電流密度、溶液p H值、Na2SO4電解質濃度交互對羥基自由基的影響。得到并驗證了在電流密度為100mA/cm2,pH值為9,Na2SO4濃度為0.1 mol/L,羥基自由基濃度最大。在BDD電極電催化體系引入超聲,考察了超聲對BDD電極電催化體系羥基自由基的影響機制。實驗發(fā)現,當電流密度低于60 mA/cm2,隨著電流密度的逐漸增大,超聲對羥基自由基的濃度影響逐漸變小;當電流密度超過60 mA/cm2,超聲對羥基自由基幾乎沒有影響。當電流密度為60 mA/cm2,增大超聲功率,能夠進一步提高超聲對羥基自由基濃度的影響。
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O646.54;X703

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 周明華,吳祖成,汪大，

本文編號：1246846