ATO電極制備及其電催化降解苯酚研究
發(fā)布時間:2023-04-04 23:13
酚是一類用途非常廣泛的化學(xué)品,特別是隨著煤化工的迅速發(fā)展,含酚廢水的處理問題越來越嚴(yán)峻。而電催化氧化法被用于降解含酚廢水,因其易于實現(xiàn)自動化操作,良好的環(huán)境兼容性,較好的降解效果,而具有很好的發(fā)展前景。本文在玻碳電極體系和Ti基電極體系中對于苯酚降解過程進行了詳細(xì)研究。分別探討了電極制備方法以及降解操作條件等對苯酚降解的影響,并對苯酚的降解機理進行分析。 首先,以玻碳電極作為陽極電催化苯酚氧化反應(yīng),使用循環(huán)伏安曲線研究支持電解質(zhì)酸堿性、掃描圈數(shù)、苯酚初始濃度、掃描速率及ATO(氧化錫銻)粉末負(fù)載量等因素對苯酚降解反應(yīng)的影響,探究苯酚氧化反應(yīng)過程,為含酚廢水處理提供電化學(xué)理論依據(jù)和指導(dǎo)。 其次,以Ti基電極作為陽極進行電催化苯酚降解實驗,分別從電極制備方法、降解操作條件、電極制備工藝參數(shù)方面對苯酚降解過程進行研究。結(jié)果表明,晶種溶劑熱生長-馬弗爐焙燒法及滴涂-馬弗爐焙燒法均能夠制備導(dǎo)電性較好的DSA型電極。恒電壓方式下,操作電壓為2V時,降解苯酚時,因其實現(xiàn)較短的降解路徑能達到較高的苯酚降解率85%;恒電流方式下,電流密度參數(shù)為10mA·cm-2時,因其較高的電流密度及電流效率,降解苯酚...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 課題背景
1.1.1 中國水資源現(xiàn)狀
1.1.2 含酚廢水的主要來源
1.1.3 酚的種類、性質(zhì)及危害
1.2 含酚廢水的處理現(xiàn)狀
1.2.1 物理處理方法
1.2.2 化學(xué)處理方法
1.2.3. 生物處理方法
1.3 含酚廢水的電催化處理研究進展
1.3.1 電極材料
1.3.2 電極制備方法
1.3.3 降解機理
1.3.4 動力學(xué)
1.3.5 降解條件探索
1.3.6 取代基
1.3.7 分析方法
1.4 本課題的研究內(nèi)容及意義
第二章 實驗方法
2.1 實驗試劑及儀器
2.2 電極的制備
2.2.1 ATO(Sb-SnO2)粉末制備
2.2.2 GC(glassy carbon) /ATO 粉末電極的制備
2.2.3 鈦片預(yù)處理
2.2.4 Ti /ATO 粉末電極的制備
2.2.5 Ti /Sb-SnO2電極的溶劑熱法制備
2.2.6 Ti /Sb-SnO2電極的晶種溶劑熱-馬弗爐法制備
2.2.7 Ti /Sb-SnO2電極的馬弗爐焙燒法制備
2.3 實驗裝置
2.4 分析方法
2.4.1 計時電流
2.4.2 計時電位
2.4.3 循環(huán)伏安
2.4.4 降解過程圖片
2.4.5 紫外吸收光譜
2.4.6 傅里葉紅外吸收光譜
2.5 苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.5.1 硫酸鈉作為支持電解質(zhì)
2.5.2 氫氧化鈉作為支持電解質(zhì)
第三章 玻碳電極上苯酚降解探究
3.1 裸玻碳電極上苯酚降解的循環(huán)伏安曲線研究
3.1.1 苯酚的氧化峰測定
3.1.2 支持電解質(zhì)酸堿性的影響
3.1.3 鈍化研究
3.1.4 苯酚初始濃度的影響
3.1.5 掃描速率的影響
3.2 ATO 粉末制備研究
3.3 玻碳(GC)/ATO 粉末電極上苯酚降解的循環(huán)伏安曲線探究
3.4 小結(jié)
第四章 Ti/Sb-SnO2陽極上苯酚降解的探究
4.1 電極制備方法
4.1.1 Ti/ATO 粉末電極
4.1.2 溶劑熱法制備的 Ti/Sb-SnO2電極
4.1.3 馬弗爐焙燒法、晶種溶劑熱-馬弗爐法制備的 Ti/Sb-SnO2電極
4.2 電極制備的工藝參數(shù)
4.2.1 涂層滴涂次數(shù)的影響
4.2.2 Sn: Sb 配比的影響
4.3 降解過程工藝參數(shù)的研究
4.3.1 操作電壓的影響
4.3.2 操作電流密度的影響
4.3.3 電解液組成的影響
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
附錄
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3782241
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 課題背景
1.1.1 中國水資源現(xiàn)狀
1.1.2 含酚廢水的主要來源
1.1.3 酚的種類、性質(zhì)及危害
1.2 含酚廢水的處理現(xiàn)狀
1.2.1 物理處理方法
1.2.2 化學(xué)處理方法
1.2.3. 生物處理方法
1.3 含酚廢水的電催化處理研究進展
1.3.1 電極材料
1.3.2 電極制備方法
1.3.3 降解機理
1.3.4 動力學(xué)
1.3.5 降解條件探索
1.3.6 取代基
1.3.7 分析方法
1.4 本課題的研究內(nèi)容及意義
第二章 實驗方法
2.1 實驗試劑及儀器
2.2 電極的制備
2.2.1 ATO(Sb-SnO2)粉末制備
2.2.2 GC(glassy carbon) /ATO 粉末電極的制備
2.2.3 鈦片預(yù)處理
2.2.4 Ti /ATO 粉末電極的制備
2.2.5 Ti /Sb-SnO2電極的溶劑熱法制備
2.2.6 Ti /Sb-SnO2電極的晶種溶劑熱-馬弗爐法制備
2.2.7 Ti /Sb-SnO2電極的馬弗爐焙燒法制備
2.3 實驗裝置
2.4 分析方法
2.4.1 計時電流
2.4.2 計時電位
2.4.3 循環(huán)伏安
2.4.4 降解過程圖片
2.4.5 紫外吸收光譜
2.4.6 傅里葉紅外吸收光譜
2.5 苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.5.1 硫酸鈉作為支持電解質(zhì)
2.5.2 氫氧化鈉作為支持電解質(zhì)
第三章 玻碳電極上苯酚降解探究
3.1 裸玻碳電極上苯酚降解的循環(huán)伏安曲線研究
3.1.1 苯酚的氧化峰測定
3.1.2 支持電解質(zhì)酸堿性的影響
3.1.3 鈍化研究
3.1.4 苯酚初始濃度的影響
3.1.5 掃描速率的影響
3.2 ATO 粉末制備研究
3.3 玻碳(GC)/ATO 粉末電極上苯酚降解的循環(huán)伏安曲線探究
3.4 小結(jié)
第四章 Ti/Sb-SnO2陽極上苯酚降解的探究
4.1 電極制備方法
4.1.1 Ti/ATO 粉末電極
4.1.2 溶劑熱法制備的 Ti/Sb-SnO2電極
4.1.3 馬弗爐焙燒法、晶種溶劑熱-馬弗爐法制備的 Ti/Sb-SnO2電極
4.2 電極制備的工藝參數(shù)
4.2.1 涂層滴涂次數(shù)的影響
4.2.2 Sn: Sb 配比的影響
4.3 降解過程工藝參數(shù)的研究
4.3.1 操作電壓的影響
4.3.2 操作電流密度的影響
4.3.3 電解液組成的影響
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
附錄
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3782241
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