原位H 2 O 2 气体扩散电极的制备、性能及结构表征研究

发布时间：2025-02-08 16:52

　　近年来,原位H₂O₂电-Fenton氧化已被视为一种较有潜力的难降解有机废水高级氧化处理技术,并因此受到了广泛研究,成为高级氧化技术的研究热点。但由于电极材料尤其是阴极材料原位稳定产生H₂O₂的性能受到限制,至今未能大规模工业应用。提高阴极材料性能,开发新的阴极材料及电极,已成为该技术突破工业应用的关键。气体扩散电极作为电-Fenton技术的阴极材料,能够在电极原位产生H₂O₂进而发生Fenton反应生成·OH,是一种理想的阴极材料。本文通过筛选主要阴极材料、改良电极制备工艺、原位产H₂O₂实验和材料结构表征等,对气体扩散电极进行研究,以期促进原位H₂O₂电芬顿技术的发展,为实现规划化应用奠定基础。通过对比市售的VXC-72R、SUPER P LI、VXC-72、BP2000、乙炔黑5种炭黑,钛、镍、不锈钢3种材质集流体,不同炭黑/PTFE质量比所制成的气体扩散电极产H<...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
引言
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 高级氧化技术概述
        1.2.1 Fenton及类Fenton氧化法
        1.2.2 羟基自由基的其他高级氧化技术
        1.2.3 硫酸根自由基的高级氧化技术
    1.3 电-Fenton高级氧化技术阴极—气体扩散电极
        1.3.1 气体扩散电极概述
        1.3.2 气体扩散电极的改性方法
        1.3.3 气体扩散电极的应用
        1.3.4 阴极副反应
    1.4 研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 炭黑-PTFE气体扩散电极制备、结构表征与性能研究
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验仪器与材料
        2.2.2 实验方法与装置
        2.2.3 电极性能评价及表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 炭黑型号对电极性能的影响
        2.3.2 集流体对电极性能的影响
        2.3.3 炭黑/PTFE质量比和PTFE浓度对电极性能影响
    2.4 本章小结
第三章 炭黑改性与气体扩散电极制备工艺优化研究
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验仪器与试剂
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 硝酸改性炭黑对电极性能的影响
        3.3.2 添加造孔剂对电极性能的影响
        3.3.3 热处理条件对电极性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 炭黑-PTFE气体扩散电极性能及结构表征
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验仪器及试剂
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 电极性能评价及表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 操作条件对电极产H₂O₂性能的影响
        4.3.2 电极结构对电极性能的影响
        4.3.3 电-Fenton系统构建与·OH自由基测定
    4.4 本章小结
第五章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
致谢



本文编号：4031669