制备及应用石墨烯基阳极电化学氧化印染废水

来源 :华侨大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:PoolD
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为寻求一种高效且环境友好型的处理染料废水的方法,本文着眼于电化学氧化降解废水中的有机物。制备了不同比例的负载和未负载铂金的石墨烯二氧化钛(GN-TiO2)复合材料电极并与负载和未负载Pt的活性炭涂层电极。利用X-射线衍射图(XRD)、透射电子显微镜图(TEM)、热稳定分析(TGA)、场发射电子扫描电镜图(FESEM)、能量色散谱图(EDS)、元素分布扫描图(Mapping)和傅里叶变换红外光谱分析图(FTIR)等表征手段,对氧化石墨、负载和未负载Pt的活性炭电极及石墨烯基复合材料电极进行形貌、组成和晶型等情况进行分析。并以典型的偶氮染料RBk5为目标污染物,应用这些电极材料进行电化学氧化实验,结果表明:(1)通过改良的Hummers法成功制备了氧化石墨(GO),该材料具有层数少,厚度薄的优点。GO表面含有大量的含氧基团,层间距增大,亲水性增强,因而在TiO2和GO混合液中二者可以均匀混合。以TiO2和GO混合液为原材料,通过高温高压水热法合成的GN-TiO2复合材料,TiO2均匀地分布在石墨烯上,二者以共价键的形式结合,合成的GN-TiO2复合材料的稳定性好。(2)通过水热法制备了不同比例石墨烯-二氧化钛GN-TiO2复合材料。以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为原料制备成黏着剂。用黏着剂将GN-TiO2复合材料均匀地涂覆在导电碳布,制备成碳布基GN-TiO2复合材料电极。同样的方法制备了碳布基活性炭涂层电极。通过场发射电子扫描电镜比较发现,负载Pt前后,各种材料电极的形貌变化不大。(3)探究pH对GN-TiO2(1:4)电极电化学氧化10ppm的RBk5染料废水的影响时发现:当pH=6.6(即不调节酸碱度),50min即达到反应平衡,降解效率为94.8%。当pH=3时,降解效率仅为6.6%。pH升高到10时,RBk5的降解率提升到85.3%,但反应平衡时间增加到210min。由此可见,pH是对电极电催化性能起着至关重要的作用。(4)石墨烯基电化学处理RBk5的最佳工艺条件为:阳极为GN-TiO2(1:4),pH=6.6,RBk5初始浓度为10ppm,应用电流密度为2.5mA·cm-2,RBk5的降解效率为94.8%,反应时间50min,电流效率和能耗分别为54.05%和14.8kWh/kg。且对浓度20ppm以下的RBk5染料废水有着良好的降解效果。(5)在不同电流密度下进行反应动力学拟合,符合拟一级反应动力学。当电流密度增大3倍时,反应速率常数仅增加2.3倍,说明电流密度增大会降低电化学氧化降解RBk5的电流效率。
其他文献
提出1种将消频散变换应用到海底地声参数反演的方法。对单一水听器接收声压信号进行消频散处理后,根据群延时差建立代价函数,反演得到主要海底参数,最后根据贝叶斯统计理论给
【正】 在中国历史上,汉代社会经济的发展速度和水平实为前代所不及。其冶铁业和农业的发展尤其突出,二者为整个经济奠定了基础。汉朝初年,社会经济的恢复和冶铁业的发展是事
目的探讨梓醇通过调控miR-200表达抑制卵巢癌细胞增殖和促进其凋亡的行为及其机制。方法采用定量多聚酶琏反应(qPCR)检测不同浓度的梓醇对卵巢癌细胞的细胞活性影响情况,分析
现行高中化学课本(必修)第一册第三章演示实验(3-5)铜和浓硫酸反应实验是将铜和浓硫酸置于敞口的试管内加热,然后在试管口用润湿的蓝色石蕊试纸检验生成的SO2气体。此法的突出缺点是反
作为品牌可靠性和信心指标,消费者或用户参与度目前已经进入到学术写作和商业对话中。尽管该领域的研究热度上涨,但针对网络品牌的客户参与度的明确要求却不多。这种参与一般
成本管理无疑是港口企业内部管理中重要的一环,尽管每个企业的环境和特点不一样,但是控制成本应常抓不懈。一、破除传统思想误区,树立全员成本效益意识企业的各项活动发生于
本文提出一种新型的先进信号处理结构。该结构是把一个线性收缩阵列,一个全局数据通道和本地存储器结合成一个极为灵活的可编程处理机。分段算法(Block algorithms)为把各种
从清末开始,中国与西洋接触的规模迅速扩大,出现了前所未有的两个强劲文化体系相互碰撞与融合的现象。由于文化上的非对等关系,又加上政治和经济等原因的影响,与西洋文化的接触便
从愈渐泛滥的不良的社会风气可见,荣耻不辨,耻感消解,确有“去羞耻化”(实质是去道德化)的倾向。“耻不从枉”,知耻而后正。知耻和知荣是一个问题的两面,知耻是对是否知荣的
<正>目的通过对广泛性焦虑症患者进行脑电非线性分析,观察不同程度的广泛性焦虑症患者的脑电非线性动力学变化规律,评价广泛性焦虑症患者的大脑功能活动变化。
会议