新型二氧化铅电极性能及掺杂机理研究

利用热分解-电镀法制备了新型Ti基聚四氟乙烯(PTFE)、F-共掺杂β-PbO2阳极(Ti/PTFE-F--β-PbO2)处理对甲基苯磺酸(p-TSA),确定了初始pH值为2、P-TSA初始质量浓度500 mg·L-1和电流密度30 mA·cm-2是该种电极催化氧化p-TSA的优化操作工艺条件.在优化工艺条件下,Ti/PTFE-F--β-PbO2电极3h内的p-TSA降解率达到94.46％,TOC降解率达到了36.43％.结合SEM和XRD分析表征,探讨了新型Ti基聚四氟乙烯(PTFE)、F-共掺杂β-PbO2电极的掺杂机理,为该电极用于化工废水污染控制提供技术支撑.     

碳纳米管修饰电极对苯二酚3种异构体的研究

文章应用循环伏安法(CV)研究了邻苯二酚(CC)、对苯二酚(HQ)和间苯二酚(RS)在多壁碳纳米管修饰的玻碳电极(MWNTs/GCE)表面的电催化氧化行为,同时对pH、扫描速度、温度等试验条件的影响也进行了研究。结果表明:MWNTs/GCE电极对CC、HQ和RS均表现出较好的电催化和电分离作用;在高浓度HQ和RS存在条件下,CC的氧化峰电流在0.05～7.00mmol/L范围内与浓度呈良好的线性关系,相关系数R²=0.9989;修饰电极实现了对实际废水中苯二酚三种异构体的同时测定。     

铜锌阴极与BDD阳极电化学脱氮

将铜锌合金电极(Cu∶Zn =2∶1)作为阴极,钛基掺硼金刚石电极(BDD)作为阳极,用活性炭颗粒作为填料,利用间歇式三维电化学反应器脱除水中的硝酸盐氮.研究pH,电流密度,反应器运行方式,初始硝酸盐浓度对硝酸盐氮去除效果的影响.结果显示在pH值为6.8,初始硝酸盐浓度为100 mg·L-1,电流密度为2.0mA·cm-2的条件下,反应5h后,硝酸盐氮的去除率可以达到45.5％,副产物亚硝酸盐和氨氮接近零.     

声电氧化处理扑热息痛的研究

采用电沉积法制备了新型稀土和氟树脂共掺杂二氧化铅电极,并用于声电氧化体系处理扑热息痛(APAP)废水.结果表明,采用稀土掺杂电极后,APAP的去除效率及矿化效率大幅度增加,显示出催化效率的显著提升.工艺因素作用规律结果表明,Ce-PTFE共掺杂PbO2电极在电解质14.2 g.L-1、功率为49.58 W.cm-2、频率50 Hz、pH为3、电流密度为71.43 mA.cm-2的条件下去除APAP效果最佳.反应进行2 h后,500 mg.L-1APAP去除率为92.20%,COD和TOC的去除率分别为79.95%和58.04%,电流效率高达45.83%.结合GC-MS、HPLC、IC等分析手段,检测到了主要中间产物包括苯醌,苯甲酸、乙酸、顺丁烯二酸,乙二酸、甲酸等,推测了APAP的可能降解途径.     

BiVO4/rGO涂膜电极光电催化测定水样中的COD

准确、及时且环境友好地检测水体的化学需氧量(COD)已成为环境监测领域的重要研究课题。采用溶液燃烧法和旋转涂膜法制备了一种可见光响应型BiVO₄/rGO涂膜电极用于COD测定,并考察了该电极用于COD检测的光电化学性能。利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析(BET)探究复合电极结构,表明基底完全被BiVO₄/rGO覆盖。采用循环伏安法(CV)、光电流-时间法(I-t)测试其光电性能,确定最佳制备条件为：煅烧温度为500℃、掺杂rGO为5 mL、涂膜厚度为4层。通过考察其测试参数得出,在工作电压为1.0 V、支持电解质为0.1 mol/L Na₂SO₄、光照强度为400μW/cm²、pH为6～8可得到稳定可靠的测试结果。利用BiVO₄/rGO涂膜电极测定有机物溶液COD的测定范围为12.18～719.8 mg/L,转移净电荷量(Q_net)和理论COD间呈良好的线性关系。用于实际水样COD测定时,在60 s内...     

钴基气体扩散电极强化电芬顿处理磺胺噻唑钠

制备钴氧化物掺杂的碳氮气体扩散电极(Co-CN-GDE)强化电芬顿体系抗生素降解效能.引入CoO_x后,Co-CN-GDE界面反应电荷阻力降低,氧强度提高,促进HO^·等活性物质生成.将其应用于磺胺噻唑钠(STZ)废水处理,20min内随钴掺杂比例从0增加至1/5,反应动力学常数从0.008min^-1提升至0.243min^-1,STZ降解率从76.94%提升至98.99%.同时生物毒性实验证明新电芬顿体系对STZ有去毒作用.最后,通过超高效液相色谱-串联质谱检测STZ降解过程中的产物,得出STZ主要降解路径为α,β和γ键断裂.本文为解决微区强碱环境催化剂还原受阻进一步提高气体扩散电极处理抗生素废水能力提供解决思路.     

卧式新建导管架张紧式外加电流阴极保护系统安装方案研究

目的 填补卧式新建导管架平台施工技术的空白,同时解决张紧式ICCP系统在卧式新建导管架平台的工程应用问题。方法 以张紧式ICCP系统在某卧式新建导管架的首次工程应用为背景,对张紧式ICCP复合缆-电极系统在该导管架上的陆上安装、导管架运输、海上安装等环节开展方案研究,设计出适用于卧式新建导管架张紧式ICCP系统的安装方案。结果 为了保证卧式建造导管架张紧式ICCP系统的可靠安装,设计采用滑索牵引方法,并对复合缆-电极系统海上安装期的自存工况进行校核,可保障张紧式ICCP复合缆-电极系统的安全和顺利安装。结论 该套张紧式ICCP安装方案不仅实现了张紧式ICCP在卧式新建导管架的首次工程应用,也为后续新建导管架张紧式ICCP系统的设计与安装提供了参考。     

高温水解-溴离子选择电极测定煤中溴的影响因素实验研究

建立了高温水解-溴离子选择电极法测定煤中溴含量的方法,优选并确定高温水解提取煤中溴的最佳条件:煤样取样量0.80 g、高温水解温度1 100 ℃、停留时间25 min、氧气流量为0.2 L/min、水蒸气通量为0.9 m L/min、吸收液为10 g/L的Na OH溶液。研究表明在此优化条件下吸收液中的溴全部以Br-形式存在,用离子选择电极法测定消解液中Br-的量时,选择TISAB总离子强度调节缓冲溶液作为本方法的离子强度调节剂,测试温度为25 ℃、响应时间约为1 min。在此条件下,用岩石标准样进行验证,多次测定其误差均在标样规定的误差限内。本方法可消除试剂的基质效应和管道记忆效应,与其他方法相比,具有经济、简便和不需要贵重仪器等优点,因而能广泛用于煤和其它地质样品中溴含量的日常分析。     

运用BDD电极优化废水中氨氮的直接电化学检测方法

针对高氨氮条件下离子选择电极稳定性差的问题,筛选了3种市售硼掺杂金刚石(BDD)电极,以探究直接电化学检测氨氮的可行性.采用极化曲线法测试了3种BDD电极的析氧、析氢和析氯电位,以获得最佳电势窗口.采用循环伏安法研究了氨氮在3种BDD电极上的氧化还原行为,在1.6 V处发现了明显的氨氮氧化峰,可为氨氮直接检测提供定性依据.通过控制变量法优化了方波伏安法(SWV)和差分脉冲伏安法两种扫描方式的测试参数.结果表明,SWV响应电流更高.最佳测试参数为:方波频率10 Hz,阶跃电位2 mV,脉冲幅度50mV.在最佳条件下,当氨氮浓度为1～18mmol·L-1时,发现两段线性范围,最低检测限为0.283 mmol·L-1.本研究所建立的测试方法响应时间短、线性范围宽、稳定性强,并成功应用于垃圾渗滤液中氨氮的测定.     

负载过渡金属颗粒电极催化降解焦化废水尾水

制备以活性炭为载体,负载Ni、Fe、Co单元素和Ni-Fe、Co-Fe双元素的5种颗粒电极,用以降解模拟焦化废水尾水.结果显示,负载双元素的颗粒电极对模拟废水的处理效果要好于单元素,其中Ni-Fe/PAC降解性能最好,COD与TOC降解率可达70.1%和40.1%.Ni-Fe/PAC也具有最高的析氧电位和最低的Tafel斜率,分别为2.25V和86mV/dec;所负载的晶体结构为单质Ni和Fe,含有少量的铁氧化物.颗粒电极的添加,会导致出水呈碱性,Co的掺入导致碱性增大,而Fe的掺入有利于降低出水pH值.模拟废水中3类有机物在Ni-Fe/PAC上降解效果呈现为多环芳烃<杂环化合物<苯系物.Ni-Fe/PAC能催化·OH和新生态氢的产生,有机物的降解以间接氧化为主.