化学滴液电极对废水中Pb~(2+)测定的初步研究

利用自制的滴液电极,运用循环伏安和方波伏安法,对Pb~(2+)在水/甲基异丁基酮(MIBK)界面上通过双硫腙(HDz)促迁移的反应机制进行了研究.结果表明,该迁移过程为不可逆过程,Pb~(2+)的迁移峰电位为0.122 V,且当Pb~(2+)摩尔浓度为5.0×10~(-7)～4.0×10~(-5)mol/L时,峰电流和Pb~(2+)浓度呈线性相关关系;水相中常见的Na~+等金属离子浓度比Pb~(2+)浓度大百倍时,或水相中常见的Mg~(2+)、Ni~(2+)浓度与Pb~(2+)浓度相同时,对峰电流测定结果产生的干扰都较小(相对误差小于10.0%),但当水相中有Zn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)存在时,即使其浓度都与Pb~(2+)浓度相同,也会对峰电流测定结果产生明显干扰(相对误差分别为-12.2%、-28.7%、-60.3%);以方波伏安法取代循环伏安法进行峰电流测定,以新型绿色溶剂室温离子液体(RTILs)取代四苯硼四丁基铵作为有机相电解质,能极大提高Pb~(2+)浓度测定的灵敏度.     

TiO2／Ni PECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO2／Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料（graphite felt,GF）为阴极,饱和甘汞电极（saturated calomel electrode,SCE）为参比电极建立TiO2／Ni光电催化氧化（PECO）体系。以邻苯二甲酸二甲酯（dimethy phthalate,DMP）为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用。结果显示：DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为：催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等。实验证明本体系中光电之间具有协同作用。     

生物膜电极反应器降解苯胺的研究

生物膜电极反应器是结合生物膜法和电催化技术而发展的新型废水处理技术.研究了生物膜电极上的苯胺降解,对电流强度、温度、葡萄糖协同作用等因素的影响进行了观察.结果表明,生物膜电极反应器最高的电流强度为5 mA,运行的最适温度为36 ℃.葡萄糖对苯胺的生物膜电极降解的协同作用在进水COD为2 000 mg/L后达到最大.色谱/质谱联用检测苯胺降解中间产物为4-羟基-α-氨基戊酸.生物膜电极上的苯胺降解在阴极发生,降解开环途径与常规降解途径不同.     

负载Ni炭气凝胶粒子电极电催化氧化处理甲基橙废水的研究

采用溶胶凝胶法制备负载Ni炭气凝胶,将炭气凝胶作为三维电极电化学反应装置的粒子电极处理模拟甲基橙废水,研究了电解时间、电压、粒子电极质量和粒子电极种类等各种因素对甲基橙降解效果的影响,确定了最佳处理条件.研究表明,在炭气凝胶中负载金属Ni可提高其孔容及比表面积,同时增强对甲基橙废水的电催化氧化能力.在最优操作条件下,废...     

生物膜电极法降解氯苯、二氯苯的研究

研究证实,氯苯和二氯苯在生物膜电极下降解速率显著快于常规方法.质谱分析可知,氯苯的中间产物存在苯酚、乙酸,二氯苯的3种同分异构体中间产物均存在氯酚、苯酚和乙酸.中间产物表明,氯苯、二氯苯的生物膜电极降解途径完全不同于常规生物降解途径,而阴极的还原气氛对脱氯起到关键性影响.     

饮用水中氟浓度测定方法改进及影响因素分析

提出了一种测定水中氟化物电极的洗涤方法,实验结果表明:利用稀盐酸代替蒸馏水对氟电极和参比电极进行洗涤,可以缩短电极的洗涤时间,提高工作效率3～4倍.同时对用稀盐酸洗涤电极法测定水中氟化物浓度的影响因素进行了分析.     

钯负载泡沫镍电极电化学还原水中三氯乙酸

采用非电沉积法制备了钯负载泡沫镍电极,运用SEM技术对其进行了表征,并以其阴极、铂丝为阳极进行了电化学还原三氯乙酸的研究,考察了工艺条件对三氯乙酸降解效果的影响,并对反应动力学和反应机理和进行了探讨。结果表明:钯负载泡沫镍电极具有较高的比表面积和良好的储氢性能;以20 mmol/L硫酸钠为电解质,在电解温度为20℃、钯负载量为4.5 mg/cm~2的条件下恒流(10 mA)电解240 min,三氯乙酸降解率达99.76%,氯原子脱除率达73.86%;三氯乙酸的电化学还原反应过程以及三氯乙酸上未脱除氯原子浓度的变化均符合拟一级反应动力学方程;三氯乙酸在电化学还原过程中逐个脱除氯原子。     

紫外光协同CuO-TiO_2/Al_2O_3三维粒子电极电催化降解罗丹明B

自制了CuO-TiO_2/Al_2O_3粒子电极,对其进行了表征。在此基础上构建了紫外光协同三维粒子电极电催化体系降解水中的罗丹明B,考察了降解过程的影响因素、动力学及机理。表征结果显示,粒子电极具有良好的表面结构及有效催化成分。实验结果表明:在罗丹明B质量浓度20 mg/L、槽电压15 V、电流0.3 A、溶液pH 3.0、曝气量1.5 L/min、Fe~(2+)投加量0.5 mmol/L的条件下反应60 min,脱色率达96.29%;反应过程符合一级动力学方程,反应速率常数为0.060 mg/(L·min);紫外光的加入使溶液中H_2O_2的浓度降低约30%,促进了H_2O_2的分解。     

电絮凝过程处理含铬废水的工艺及机理

以六价铬废水为处理对象,采用电絮凝过程研究了槽电压、初始浓度、初始pH值、电极材料等工艺参数对电絮凝过程分离Cr(Ⅵ)离子效率的影响机理。结果表明,采用Fe/Fe电极,对初始浓度为105 mg/L的Cr(Ⅵ)离子废水,最优槽电压为4 V,初始pH值为6,电解60 min,去除率可达到98.84%。Cr(Ⅵ)的去除率随着槽电压的升高而增大,随着初始浓度以及初始pH值的增加而减小。研究发现,初始pH值决定电絮凝过程中Cr(Ⅵ)的主要去除方式,在偏中性范围内Cr(Ⅵ)主要通过絮体吸附作用去除。对不同电极材料的电絮凝过程电解产生的絮体进行了初步分析,结果表明,絮体成分因电极不同而异,不同絮体对重金属离子吸附能力的差异也较大。     

三维粒子电极处理染料废水的效能及机制

以自制的负载Sb掺杂Sn O2的陶瓷颗粒为粒子电极,构建三维电极体系,对其处理活性艳红X-3B废水的效能进行研究,并借助于循环伏安曲线、羟基自由基的荧光光谱检测技术对三维粒子电极体系的电催化氧化机制进行研究。结果表明,优化槽电压为13 V,处理时间为60 min时,三维电极体系对活性艳红X-3B废水的COD去除率和相应能耗分别为85.6%与16.8 k W·h/(kg COD),与二维电极体系相比COD去除率提高了32.9%,能耗降低了33.3%。UV-Vis吸收光谱分析表明电催化氧化技术可以破坏活性艳红X-3B分子中的偶氮键、苯环和萘环,将大分子降解为小分子。电催化氧化机制研究表明,在本实验条件下三维电极主要通过间接氧化而不是直接氧化提高电催化氧化效能,即在三维粒子电极体系中羟基自由基的产生量多于二维电极体系,从而实现高效低耗处理活性艳红X-3B废水。