聚苯胺增强TiO 2 /ACF-石墨板电极电化学催化氧化含酚废水的研究

发布时间：2023-01-06 19:27

　　含酚废水是一种常见的难降解有机废水,其中的酚类化合物有明显的毒性,从不同途径排放进入环境的酚类化合物所造成的环境污染与生态问题已受到高度关注,因此对含酚废水的处理也成为研究的焦点。高级氧化技术是难降解、有毒工业废水处理的常用方法,其中电化学处理具有高效率、过程清洁、环境友好、无或少化学试剂消耗、易实现自动化等优点受到青睐。电极材料是影响电化学氧化效果的关键因素。近年来,大量研究主要集中在析氧电位高的新型电极及高性能催化电极的研发,如硼掺杂金刚石电极及多孔碳基体催化电极等,但往往存在电极的制备工艺复杂、造价昂贵、或难于大规模生产等问题,限制了相关电化学处理技术在实际废水处理领域的应用。因此,亟待研究电催化性能优良、电极性能稳定、电流效率高、便于大规模生产的电极材料与加工工艺。本文以传统的石墨电极为导电基体材料,并将其与活性炭纤维毡（ACF）相结合,利用活性炭纤维毡高的比表面积及吸附特点,采用“瓶中造船法”先后分别将具有电催化活性的二氧化钛（Ti O2）及导电聚合物聚苯胺（PANI）牢固地修饰在ACF中,制备出具有高效电催化性能,同时具有良好吸附性能的电催化阳极。进一步采用SEM、XPS、... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
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第一章 绪论
    1.1 含酚废水的处理技术和研究现状
        1.1.1 含酚废水的来源以及危害
        1.1.2 含酚废水的处理方法与技术
        1.1.3 含酚废水的高级氧化处理
    1.2 电化学氧化技术在含酚废水处理中的应用
        1.2.1 含酚废水直接电化学氧化处理
        1.2.2 含酚废水间接电化学氧化处理
    1.3 电化学氧化电极材料的研究现状
        1.3.1 传统的电极材料
        1.3.2 DSA电极
        1.3.3 BDD电极
        1.3.4 多孔碳电极
        1.3.5 导电聚合物修饰电极
        1.3.6 其他掺杂电极
    1.4 课题组在难降解废水电化学处理研究的相关工作
    1.5 课题研究的目的及主要研究内容
        1.5.1 研究的目的
        1.5.2 主要研究内容
        1.5.3 研究技术路线
第二章 实验部分
    2.1 实验装置及实验方法
        2.1.1 实验装置
        2.1.2 实验方法
    2.2 PANI及TiO_2双组份ACF实验电极的制备
    2.3 PANI及TiO_2双组份ACF电极的测试与表征
    2.4 测定指标及分析方法
    2.5 实验仪器和试剂
        2.5.1 化学试剂
        2.5.2 实验仪器
第三章 结果与讨论
    3.1 PANI及TiO_2双组份ACF电极的表征
        3.1.1 阳极材料形貌的表征
        3.1.2 阳极材料XPS分析
        3.1.3 电极材料的导电性测定
    3.2 TiO_2/ACF-石墨板电极电催化氧化实验
        3.2.1 TiO_2/ACF电极电催化氧化苯酚实验机理
        3.2.2 TiO_2修饰量对TiO_2/ACF电极电催化氧化苯酚的影响
    3.3 PANI修饰量及修饰顺序对TiO_2/ACF阳极电催化活性的影响
        3.3.1 PANI修饰量对TiO_2/ACF电催化活性的影响
        3.3.2 PANI修饰顺序对TiO_2/ACF电催化活性的影响
    3.4 ACF修饰电极的工作稳定性对比
        3.4.1 PANI修饰量对TiO_2/ACF电极稳定性的影响
        3.4.2 PANI修饰顺序对电极稳定性的影响
        3.4.3 PANI及TiO_2修饰ACF电极的条件优化
    3.5 PANI修饰TiO_2/ACF电极电催化机理探讨
第四章 全文总结与展望
参考文献
攻读硕士期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学氧化技术深度处理焦化废水的研究进展[J]. 袁浩,李倩.  工业水处理. 2018(01)
[2]Intrinsic chemiluminescence production from the degradation of haloaromatic pollutants during environmentally-friendly advanced oxidation processes: Mechanism, structure-activity relationship and potential applications[J]. Benzhan Zhu,Chen Shen,Huiying Gao,Liya Zhu,Jie Shao,Li Mao.  Journal of Environmental Sciences. 2017(12)
[3]络合萃取法处理高浓度H酸废水[J]. 孙楠,袁晓乐,张广山,李硕,王鹏.  现代化工. 2017(10)
[4]Influence of graphene oxide on electrochemical performance of Si anode material for lithium-ion batteries[J]. Wenjing Liu,Jinjin Jiang,Hao Wang,Chunxiao Deng,Feng Wang,Gongchang Peng.  Journal of Energy Chemistry. 2016(05)
[5]Ir-Ru-Sn掺杂电极电催化法处理苯酚废水的实验研究[J]. 范荣桂,董雪,戴艺,王权程,高海娟.  化学研究与应用. 2016(07)
[6]制浆造纸废水生化出水有机物特性及在Fenton处理中的去除行为[J]. 陈永利,刘杨,王双飞,宋海农,陈楠,周永信.  中国造纸. 2014(11)
[7]含酚废水综合治理新技术及其研究进展[J]. 范荣桂,高海娟,李贤,郜秋平.  水处理技术. 2013(04)
[8]UV/Fenton试剂处理高浓度含酚废水的实验研究[J]. 张大松,高洪阁,商洁,王涛.  山东科技大学学报(自然科学版). 2011(01)
[9]化学氧化法处理染料废水的研究进展[J]. 张丽宏.  河北化工. 2007(10)
[10]含酚废水处理新技术及其发展前景[J]. 吴勇民,李甫,黄咸雨,胡和兵.  环境科学与管理. 2007(03)

硕士论文
[1]TiO2/ACF-石墨板电极电化学稳定性及其降解苯酚的影响因素研究[D]. 欧阳勇剑.苏州大学 2015
[2]电化学—活性污泥耦合技术处理苯酚废水研究[D]. 靳培培.苏州大学 2014



本文编号：3728221