20世紀(jì)初時(shí),人們已經(jīng)開(kāi)始研究利用氯化消毒的技術(shù)來(lái)有效去除飲用水中可能存在的有害微生物和細(xì)菌。隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,氯化消毒技術(shù)已被世界各個(gè)國(guó)家廣泛的了解和使用。但是,在對(duì)于飲用水中細(xì)菌進(jìn)行氯化消毒的操作過(guò)程中,會(huì)直接產(chǎn)生一系列的致癌和可能導(dǎo)致突變的化學(xué)物質(zhì),即消毒副產(chǎn)物（Disinfection By-products,簡(jiǎn)稱DBPs）。其中,由于碘代消毒副產(chǎn)物（I-DBPs）的毒性相較其他同類副產(chǎn)物更大,因此受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。近年來(lái),鑒于電化學(xué)還原降解鹵代污染物技術(shù)具有脫鹵效率高、操作簡(jiǎn)單且無(wú)二次污染等特點(diǎn),引起了國(guó)內(nèi)外研究者們的高度重視。本論文主要選取了具有不同表面微觀結(jié)構(gòu)的材料作為電極基底。如導(dǎo)電玻璃（FTO）、活性炭纖維（ACF）作為載體制備銅復(fù)合電極,并將其應(yīng)用于電化學(xué)還原降解水中幾種典型的DBPs,以三碘甲烷（Triiodomethane,簡(jiǎn)稱TIM）為研究對(duì)象,以電化學(xué)還原為研究手段,展開(kāi)以下幾個(gè)方面的研究工作:首先將導(dǎo)電玻璃（FTO）和活性炭纖維（ACF）進(jìn)行預(yù)處理,而后利用電化學(xué)沉積法制備了銅修飾導(dǎo)電玻璃電極（Cu/FTO）和銅修飾活性炭纖維電極（... 

【文章來(lái)源】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第19頁(yè)圖3.1電化學(xué)沉積法制備Cu/ACF的實(shí)驗(yàn)步驟Fig.3.1ExperimentalstepsforthepreparationofCu/ACFbyelectrochemicaldeposition采用電化學(xué)沉積法在活性炭纖維（ACF）上負(fù)載催化劑Cu的實(shí)驗(yàn)步驟如圖3.1所示。催化劑CuCl2（0.02M）和KCl（0.01M）按2:1的比例均勻稀釋至250ml的容量瓶配置成電化學(xué)沉積溶液。將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的活性炭纖維的電極進(jìn)行裁剪后形成2cm*2cm的片狀，將其溶液作為催化劑工作過(guò)程中的電極，固定在銅棒的一端，浸入到電化學(xué)沉積溶液當(dāng)中。使用磁力攪拌器對(duì)電沉積溶液進(jìn)行均勻攪拌，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水沖洗至中性，干燥后進(jìn)行保存。3.2.3三碘甲烷溶液的制備由于三碘甲烷是固體，且難溶于水，在空氣中氣味非常敏感且易揮發(fā)。所以一般在配置三碘甲烷的溶液時(shí)，會(huì)選擇少量的甲醇有機(jī)溶劑來(lái)幫助溶解三碘甲烷。一般在配置時(shí)，使用50ml的棕色容量瓶，量好三碘甲烷的量倒入后，再加入1/3的甲醇溶液，并標(biāo)記好儲(chǔ)備液的三碘甲烷溶液的濃度為1g/L。將配置好的溶液放在避光密封的地方保存，置于低溫冷藏。以上過(guò)程均在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，因?yàn)槿饧淄橛袠O大的揮發(fā)性。另外，因?yàn)槠涓邠]發(fā)性，所以每三個(gè)月需要重新配置三碘甲烷儲(chǔ)備液并進(jìn)行保存。3.2.4三碘甲烷的電吸附研究

第20頁(yè)上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文圖3.2電化學(xué)吸附三碘甲烷的實(shí)驗(yàn)過(guò)程Fig.3.2Experimentalstepsforelectrochemicaladsorptionoftriiodomethane（TIM）電化學(xué)吸附的過(guò)程采用電化學(xué)工作站（CHI760d）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使用三電極作為本次實(shí)驗(yàn)的電極體系，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的Cu/ACF（2*2cm2）作為工作電極，鉑片電極（2*2cm2）作為對(duì)電極，參比電極是Ag/AgCl電極，電解液為0.5M的KCl的水溶液，實(shí)驗(yàn)溫度為室溫（25±1℃）。在電化學(xué)吸附降解開(kāi)始之前，根據(jù)Abdul[111]的方法對(duì)TIM在ACF上的吸附進(jìn)行測(cè)定，得到平衡時(shí)間下的等溫線，用來(lái)計(jì)算并且測(cè)量工作電極對(duì)目標(biāo)污染物的吸附。這個(gè)等溫線的方法是，在一個(gè)確定面積大小的ACF上，不同濃度的三碘甲烷達(dá)到吸附平衡的時(shí)間，通過(guò)平衡時(shí)的濃度和初始濃度等數(shù)據(jù)，進(jìn)行繪制平衡等溫線。電吸附處理TIM的過(guò)程如圖3.2所示。量取100ml10μg/L的TIM溶液，將三電極體系浸入其中，在磁力攪拌器下恒溫?cái)嚢?min，同時(shí)調(diào)節(jié)好施加在工作電極上的電位進(jìn)行吸附，并確定吸附TIM的量。3.2.5吸附動(dòng)力學(xué)模型（1）偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型方程表達(dá)式如下:log()=log12.303(3-1)上式中，qt和qe分別是為TIM在電極上吸附的t時(shí)刻和在電極上平衡時(shí)，吸附的容量量。其中k1(min-1)，是擬一階模型的吸附速率常數(shù)，利用log(qe-qt)與t的數(shù)值做圖。如果二者呈線性關(guān)系則該動(dòng)力學(xué)過(guò)程符合偽一階動(dòng)力學(xué)模型。（2）偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型偽二級(jí)流體動(dòng)力學(xué)模型方程組的表達(dá)式定義如下：

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本文編號(hào)：3604249