氯改性活性炭纤维电极制备及电芬顿降解酸性橙Ⅱ

发布时间：2021-10-30 13:10

　　偶氮染料在印染行业应用较为常见广泛,与其他染料相比其综合使用量位居第一。偶氮染料具有稳定的化学结构,属于难降解的有机污染物,且其易转变为芳香胺物质,故对它的降解研究是印染废水治理的重点。电芬顿（electro-Fenton）因其环境友好性、高效降解性以及操作便捷性等特点而受到了广泛的关注,主要原理是将芬顿反应与电化学反应相结合,通过电化学还原氧化的方式实现双氧水（H₂O₂）和Fe²⁺的持续再生,借由芬顿反应不断产生羟基自由基（·OH）,利用其强氧化性对污染物分子进行矿化处理。阴极材料对电芬顿过程中双氧水的产生具有重要的影响。本文以活性炭纤维和三聚氯氰作为原料,采用高温烧结法制备氯负载活性炭纤维（Cl/ACF）,利用氯元素独特的物化性质对阴极材料进行改性以提高电极的催化特性。同时,采用扫描电子显微镜（SEM）、比表面积测试仪（BET）和X射线光电子能谱仪（XPS）等测试仪器对材料的物理化学性能进行分析比较。本文以Cl/ACF作为阴极,铂电极作为阳极,偶氮染料酸性橙II作为模拟废水（0.05mol/LNa₂

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

简化实验装置示意图

（a、b）ACF和（c、d）Cl/ACF材料的SEM对比图

图 4-12 酸性橙 II 在电芬顿体系中可能的降解途径Figure 4-12 Possible degradation pathways of Acid Orange II in the electro Fenton system4.3 小 结本章对 Cl/ACF 材料在电芬顿的应用做了进一步的分析。考察了催化剂负载量、溶液 pH、投加 Fe2+浓度、电流密度等不同实验条件对芬顿体系对染料废水降解的影响。结果显示，在采用 0.2-Cl/ACF 作为阴极材料，初始 pH=3，体系Fe2+浓度为 0.5mmol/L，电流密度为 3mA/cm2的情况下，电芬顿具有最高的降解效率，在 6h 的处理时间后，TOC 的去除率达到 93%，并且，电极具有较好从测定双氧水、铁离子和羟基自由基浓度的角度出发，研究了 Cl/ACF 提升芬顿降解效果的机理。实验发现：在相同的实验条件下，Cl/ACF 所在体系产生的 H2O2浓度和羟基自由基浓度均高于 ACF 所在体系，并且催化剂的掺杂有助于铁离子的循环，Cl/ACF 催化性能优于 ACF。同时，研究了该实验的反应特点，证明了

【参考文献】：
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本文编号：3466787