近年來,人類活動對水環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重。硝酸鹽就是一種水體中常見的污染物,它的存在對生態(tài)環(huán)境和人體健康都潛藏著巨大的危害。多年來研究者們采取了各種方法處理硝酸鹽污染,電化學(xué)反硝化法由于其操作方便、反應(yīng)條件溫和、能量利用率高等優(yōu)點(diǎn)受到了研究者們極大的關(guān)注。同時,大多數(shù)工業(yè)廢水中含有大量的無機(jī)鹽,所以導(dǎo)電性很高從而不用加入額外的電解質(zhì),并且工業(yè)廢水中的C/N比較低,很難用生物法直接處理,因此適合采用電化學(xué)法進(jìn)行反硝化處理。本研究旨在針對高鹽（含氯）工業(yè)廢水,以提高NO₃^--N的還原速率為目的,從陰極催化劑的篩選優(yōu)化（催化劑種類、催化劑微觀結(jié)構(gòu)）和電化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化與控制兩個方面進(jìn)行研究。首先,比較了Ti、Ni、Co、Cu四種金屬為陰極進(jìn)行電化學(xué)反硝化反應(yīng)的性能。篩選出Ti作為基底,通過電沉積法和焙燒法,負(fù)載了四種常用作電化學(xué)催化劑材料的金屬氫氧化物:Cu（OH）₂、Fe（OH）₂、Co（OH）₂、Ni（OH）₂和焙燒后的氧化物:Cu O、Fe_2...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 水體中硝酸鹽污染概述
        1.1.1 水體中硝酸鹽的污染來源
        1.1.2 NO_3~--N污染的危害2
    1.2 NO_3~--N的處理方法3
        1.2.0 物理化學(xué)法
        1.2.1 生物反硝化法
        1.2.2 化學(xué)反硝化法
        1.2.3 電化學(xué)反硝化法
    1.3 電化學(xué)還原NO_3~--N陰極材料研究進(jìn)展
        1.3.1 非金屬陰極材料
        1.3.2 金屬陰極材料
    1.4 納米結(jié)構(gòu)的Co_3O_4催化劑研究進(jìn)展
        1.4.1 水熱法
        1.4.2 浸漬法
        1.4.3 電化學(xué)沉積法
    1.5 研究意義和研究內(nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器設(shè)備
        2.2.1 主要試劑
        2.2.2 主要設(shè)備
    2.3 電沉積法制備不同金屬氧化物電極NO_3~--N還原性能研究
        2.3.1 基底預(yù)處理
        2.3.2 電沉積法制備陰極
        2.3.3 電化學(xué)NO_3~--N還原實(shí)驗(yàn)
    2.4 電沉積法制備具有納米片結(jié)構(gòu)的Co_3O_4/Ti陰極及其制備條件優(yōu)化
        2.4.1 基底預(yù)處理
        2.4.2 電沉積法制備Co_3O_4/Ti電極
        2.4.3 電化學(xué)NO_3~--N還原實(shí)驗(yàn)
    2.5 浸漬法制備Co_3O_4/Ti電極
        2.5.1 基底預(yù)處理
        2.5.2 浸漬法制備Co_3O_4/Ti電極
        2.5.3 電化學(xué)NO_3~--N還原實(shí)驗(yàn)
    2.6 分析方法
        2.6.1 表征方法
        2.6.2 定量分析方法
    2.7 主要參數(shù)計(jì)算方法
第三章 電沉積法制備不同金屬氧化物電極NO_3~--N還原性能研究
    3.1 引言
    3.2 單金屬電極反硝化性能比較
    3.3 Ti基底負(fù)載氫氧化物催化劑電極的性能比較
    3.4 Ti基底負(fù)載氧化物催化劑電極的性能比較(不存在Cl~-的情況)
    3.5 SEM表征
    3.6 Cl~-濃度的影響
    3.7 Ti基底負(fù)載氧化物催化劑電極的性能比較(存在Cl~-的情況)
    3.8 Cu基底負(fù)載氫氧化物催化劑電極的性能比較
    3.9 Cu基底負(fù)載氧化物催化劑電極的性能比較
    3.10 小結(jié)
第四章 電沉積法制備CO_3O_4/TI電極及其制備條件的優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 優(yōu)化電沉積反應(yīng)電壓
    4.3 優(yōu)化電沉積反應(yīng)時間
    4.4 優(yōu)化電沉積前驅(qū)液濃度
    4.5 優(yōu)化焙燒溫度
    4.6 使用次數(shù)的影響
    4.7 浸漬法與電沉積法制備Co_3O_4/Ti陰極的對比
        4.7.1 電極形貌對比
        4.7.2 反硝化性能對比
        4.7.3 電極比表面積和孔徑對比
    4.8 NO_3~--N初始濃度的影響
    4.9 小結(jié)
第五章 電化學(xué)反應(yīng)條件對NO_3~--N還原速率的影響研究
    5.1 引言
    5.2 反應(yīng)溫度的影響
    5.3 反應(yīng)電流的影響
        5.3.1 反應(yīng)溫度45℃
        5.3.2 反應(yīng)溫度25℃
        5.3.3 反應(yīng)溫度5℃
        5.3.4 電能利用率和電功率計(jì)算
    5.4 Cl~-濃度的影響
    5.5 pH的影響
    5.6 小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：4006690