论文部分内容阅读
化工废水中含有的含氮杂环化合物通常有较强的生物毒性,不易降解等特点。如何处理这些含氮杂环化合物是目前面临的大问题。使用电化学氧化去除废水中的有机污染物是一种较为环保的方法。电极材料往往对电化学氧化的效率有着重要影响,传统电极通常表面平坦,因此传质效率较低,处理能耗高。所以提高电极的传质效率和降低处理过程的能耗是一直以来研究的热点。本论文制备了一种多孔RuO2膜电极,其三维多孔结构在增大电极的电化学活性面积的同时还能在外加压力下提高了污染物在反应中的传质效率,可以在较低电流密度下实现有机污染物的高效去除,从而降低处理成本。本文采用刷涂法、电沉积法和模板电沉积法分别制备了两种平板电极和一种多孔RuO2电极。并对这三种电极进行了表征。结果表明RuO2活性涂层成功地制备在多孔钛板上,且可和TiO2形成共熔体,电极的稳定性明显增强。线性极化测试(LSV)结果表明多孔RuO2膜电极的析氧电位最高,在Na2SO4中可达到1.65 V。同时研究了沉积时间对于多孔结构的影响。结果表明:电沉积时间为180min的多孔RuO2膜电极有较大的比表面积,较大的化学活性面积,较多的活性位点。此外,我们还选取了环唑类代表污染物三环唑为研究对象,对电极的氧化进行了测试,降解实验表明180min时多孔RuO2电极对三环唑的去除率为99%,远远高于其他两种平板电极。因为多孔电极具备较大的比表面积,产生的氧化还原电子对的数量大,且与污染物的接触位点多,所以氧化污染物的效率大幅度提高。同时我们还研究了三环唑的降解机理。毒性实验的结果显示,100mg/L的三环唑溶液在经多孔RuO2电极处理180min后EC50,48h由15%升到了50%,溶液毒性明显降低。