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光电催化氧化降解铜氰络合物研究

发布时间:2018-05-24 09:45

  本文选题:光电催化氧化 + 铜氰络合物 ; 参考:《河北工业大学》2015年硕士论文


【摘要】:电镀、冶金等行业排放的重金属废水污染问题日益严重,废水中重金属的去除与回收利用日益受到重视。废水中的重金属离子通常与氰化物形成络合物,常规方法难以去除。本文选取废水中典型的铜氰络合物为处理对象,通过光电催化方法进行铜氰络合物处理,旨在探索一种能够有效处理废水中铜氰络合物同时能有效在阴极回收重金属铜的方法。本文首先采用非晶态配合物以及浸渍提拉法制备Bi2MoO6薄膜电极和阳极氧化法制备二氧化钛纳米管电极并进一步对其进行修饰。将制备的电极作为工作电极,利用光电催化氧化法降解铜氰络合物;与此同时,释放出来的铜离子利用阴极的电还原作用在阴极电沉积回收。深入分析了光电催化氧化的过程与机制。本论文主要涉及三方面内容:1.以铜氰络合物为目标污染物,利用Bi2MoO6电极作为工作电极,研究了光电催化氧化对铜氰络合物的降解效果,同时进一步考察了其他影响因素对其光电催化氧化降解效果的影响。结果表明,EDTA和K4P207的加入,不仅促进了光电催化氧化降解铜氰络合物,司时抑制了重金属铜在阳极的沉积,大大促进了铜在阴极的沉积,有利于铜的回收。羟基自由基猝灭剂的加入验证了该体系中铜氰络合物的降解和铜的回收不是依赖羟基自由基·OH的作用。2.利用阳极氧化法在含氟的电解质中制备出了光催化活性较高的二氧化钛纳米管电极,研究了该电极的光电化学特性。并且利用该电极作为工作电极,研究了光电催化氧化对铜氰络合物的降解效果,并考察了其他影响降解效果的主要因素。结果表明,在电压为2.0 V时,铜氰络合物的处理效果最好。当EDTA加入时,促进了铜氰络合物的降解,同时也抑制了铜在阳极的沉积,促进了铜在阴极的沉积。羟基自由基猝灭剂的加入验证了该体系中铜氰络合物的降解和铜的回收不是依赖羟基自由基·OH的作用。3.用石墨烯和石墨烯量子点对已研制出的二氧化钛纳米管电极进行修饰,有效提高了电极的光电催化性能。采用此电极对铜氰络合物进行光电催化氧化,初步比较了不同电极的处理效果。
[Abstract]:The pollution of heavy metal wastewater discharged from electroplating, metallurgy and other industries is becoming more and more serious, and the removal and recovery of heavy metals in wastewater have been paid more and more attention. The heavy metal ions in wastewater usually form complex with cyanide, which is difficult to be removed by conventional methods. In this paper, the typical copper-cyanide complex in wastewater is selected as the treatment object, and the copper-cyanide complex is treated by photocatalytic method. The aim of this paper is to explore a method that can effectively treat the copper-cyanide complex in wastewater and recover the heavy metal copper at the cathode at the same time. In this paper, Bi2MoO6 thin film electrode and anodized TiO2 nanotube electrode were prepared by amorphous complex and impregnated Czochralski method. The prepared electrode was used as the working electrode to degrade the copper cyanide complex by photocatalytic oxidation and at the same time the released copper ion was recovered by cathodic electrodeposition. The process and mechanism of photocatalytic oxidation were analyzed. This thesis mainly involves three aspects: 1. The degradation effect of photocatalytic oxidation on copper cyanide complex was studied by using Bi2MoO6 electrode as working electrode and copper cyanide complex as target pollutant. At the same time, the effect of other factors on photocatalytic oxidation degradation of copper cyanide complex was investigated. The results showed that the addition of EDTA and K4P207 not only promoted photocatalytic oxidation and degradation of copper-cyanide complex, but also inhibited the deposition of heavy metal copper at anode, promoted the deposition of copper at cathode, and was beneficial to copper recovery. The addition of hydroxyl radical quenching agent proved that the degradation of copper cyanide complex and the recovery of copper were not dependent on the action of hydroxyl radical OH. TIO _ 2 nanotube electrode with high photocatalytic activity was prepared by anodic oxidation method in fluorine-containing electrolytes. The photochemical properties of the electrode were studied. Using the electrode as working electrode, the degradation effect of copper cyanide complex by photocatalytic oxidation was studied, and other main factors affecting the degradation efficiency were investigated. The results show that the cuprum cyanide complex has the best treatment efficiency when the voltage is 2.0 V. When EDTA was added, the degradation of copper cyanide complex was promoted, the deposition of copper in anode was inhibited, and the deposition of copper in cathode was promoted. The addition of hydroxyl radical quenching agent proved that the degradation of copper cyanide complex and the recovery of copper were not dependent on the action of hydroxyl radical OH. The modified TiO2 nanotube electrode was modified by graphene and graphene quantum dots, which effectively improved the photocatalytic performance of the electrode. The photocatalytic oxidation of copper cyanide complex was carried out with this electrode, and the treatment effects of different electrodes were preliminarily compared.
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X703

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本文编号:1928597

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