ATO电极制备及其电催化降解苯酚研究

发布时间：2023-04-04 23:13

　　酚是一类用途非常广泛的化学品，特别是随着煤化工的迅速发展，含酚废水的处理问题越来越严峻。而电催化氧化法被用于降解含酚废水，因其易于实现自动化操作，良好的环境兼容性，较好的降解效果，而具有很好的发展前景。本文在玻碳电极体系和Ti基电极体系中对于苯酚降解过程进行了详细研究。分别探讨了电极制备方法以及降解操作条件等对苯酚降解的影响，并对苯酚的降解机理进行分析。 首先，以玻碳电极作为阳极电催化苯酚氧化反应，使用循环伏安曲线研究支持电解质酸碱性、扫描圈数、苯酚初始浓度、扫描速率及ATO（氧化锡锑）粉末负载量等因素对苯酚降解反应的影响，探究苯酚氧化反应过程，为含酚废水处理提供电化学理论依据和指导。 其次，以Ti基电极作为阳极进行电催化苯酚降解实验，分别从电极制备方法、降解操作条件、电极制备工艺参数方面对苯酚降解过程进行研究。结果表明，晶种溶剂热生长-马弗炉焙烧法及滴涂-马弗炉焙烧法均能够制备导电性较好的DSA型电极。恒电压方式下，操作电压为2V时，降解苯酚时，因其实现较短的降解路径能达到较高的苯酚降解率85%；恒电流方式下，电流密度参数为10mA·cm-2时，因其较高的电流密度及电流效率，降解苯酚...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 课题背景
        1.1.1 中国水资源现状
        1.1.2 含酚废水的主要来源
        1.1.3 酚的种类、性质及危害
    1.2 含酚废水的处理现状
        1.2.1 物理处理方法
        1.2.2 化学处理方法
        1.2.3. 生物处理方法
    1.3 含酚废水的电催化处理研究进展
        1.3.1 电极材料
        1.3.2 电极制备方法
        1.3.3 降解机理
        1.3.4 动力学
        1.3.5 降解条件探索
        1.3.6 取代基
        1.3.7 分析方法
    1.4 本课题的研究内容及意义
第二章 实验方法
    2.1 实验试剂及仪器
    2.2 电极的制备
        2.2.1 ATO(Sb-SnO₂)粉末制备
        2.2.2 GC(glassy carbon) /ATO 粉末电极的制备
        2.2.3 钛片预处理
        2.2.4 Ti /ATO 粉末电极的制备
        2.2.5 Ti /Sb-SnO₂电极的溶剂热法制备
        2.2.6 Ti /Sb-SnO₂电极的晶种溶剂热-马弗炉法制备
        2.2.7 Ti /Sb-SnO₂电极的马弗炉焙烧法制备
    2.3 实验装置
    2.4 分析方法
        2.4.1 计时电流
        2.4.2 计时电位
        2.4.3 循环伏安
        2.4.4 降解过程图片
        2.4.5 紫外吸收光谱
        2.4.6 傅里叶红外吸收光谱
    2.5 苯酚标准曲线
        2.5.1 硫酸钠作为支持电解质
        2.5.2 氢氧化钠作为支持电解质
第三章 玻碳电极上苯酚降解探究
    3.1 裸玻碳电极上苯酚降解的循环伏安曲线研究
        3.1.1 苯酚的氧化峰测定
        3.1.2 支持电解质酸碱性的影响
        3.1.3 钝化研究
        3.1.4 苯酚初始浓度的影响
        3.1.5 扫描速率的影响
    3.2 ATO 粉末制备研究
    3.3 玻碳(GC)/ATO 粉末电极上苯酚降解的循环伏安曲线探究
    3.4 小结
第四章 Ti/Sb-SnO₂阳极上苯酚降解的探究
    4.1 电极制备方法
        4.1.1 Ti/ATO 粉末电极
        4.1.2 溶剂热法制备的 Ti/Sb-SnO₂电极
        4.1.3 马弗炉焙烧法、晶种溶剂热-马弗炉法制备的 Ti/Sb-SnO₂电极
    4.2 电极制备的工艺参数
        4.2.1 涂层滴涂次数的影响
        4.2.2 Sn: Sb 配比的影响
    4.3 降解过程工艺参数的研究
        4.3.1 操作电压的影响
        4.3.2 操作电流密度的影响
        4.3.3 电解液组成的影响
    4.4 小结
第五章 结论
参考文献
附录
攻读硕士期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3782241