電催化氧化處理染料廢水開題報告1

1、三維電極電催化氧化偶三維電極電催化氧化偶氮染料反應(yīng)機(jī)理研究氮染料反應(yīng)機(jī)理研究2研究目的和意義研究目的和意義1研究進(jìn)展研究進(jìn)展2研究內(nèi)容研究內(nèi)容3課題研究計劃課題研究計劃4目錄3一一研究背景及意義研究背景及意義染料廢水染料廢水高濃度高COD高色度鹽份多酸堿性強(qiáng)l物理法物理法l化學(xué)法化學(xué)法l生化法生化法l生物法生物法l高級氧化高級氧化法法處理技術(shù)處理技術(shù)反應(yīng)條件溫和反應(yīng)條件溫和無二次污染無二次污染電化學(xué)氧化電化學(xué)氧化運行費用低運行費用低凈化效率高凈化效率高操作方便操作方便二維電極反應(yīng)器二維電極反應(yīng)器4低電流密度高電流強(qiáng)度低電流密度高電流強(qiáng)度三維電極反應(yīng)器三維電極反應(yīng)器板間填板間填裝粒子裝粒子比表面

2、積大比表面積大提高反應(yīng)效率提高反應(yīng)效率能耗高能耗高效率低效率低二二研究進(jìn)展研究進(jìn)展e-e-e-污染物產(chǎn)物電極溶液電極溶液電極溶液CC+ROCC+RO（a）直接電化學(xué)氧化（b）可逆間接電化學(xué)氧化（c）不可逆間接電化學(xué)氧化R- 污染物；污染物；O- 氧化產(chǎn)物；氧化產(chǎn)物；C-間接電化學(xué)過程產(chǎn)生的中間活性物質(zhì)間接電化學(xué)過程產(chǎn)生的中間活性物質(zhì)圖1 電化學(xué)氧化原理示意圖6MOxCO2+H+eRH+eMOx(OH)H2OH2O的放電；的放電；有機(jī)物氧化；有機(jī)物氧化；圖2 有機(jī)物在氧化物電極(MOx)表面電化學(xué)燃燒氧化過程示意圖物理吸附態(tài)的羥物理吸附態(tài)的羥基自由基（基自由基（OH），），OH 的氧化電位的氧化

3、電位為為 2.8V，可以初，可以初始有機(jī)物和中間始有機(jī)物和中間產(chǎn)物進(jìn)行無選擇產(chǎn)物進(jìn)行無選擇性的氧化，徹底性的氧化，徹底氧化為氧化為 CO2和和 H2O。7MOxROR1/2O2MO(x+1)H2OH+eMOx(OH)H+e圖3 氧化物電極(MOx)表面形成高價氧化物(MOx+1)使有機(jī)物氧化過程示意圖H2O的放電；的放電；高價氧化物形成：高價氧化物形成：有機(jī)物氧化有機(jī)物氧化; O2生成。生成。吸附態(tài)吸附態(tài)OH與氧化與氧化物發(fā)生快速氧化反物發(fā)生快速氧化反應(yīng)，氧從應(yīng)，氧從OH上迅上迅速轉(zhuǎn)移到氧化物的速轉(zhuǎn)移到氧化物的晶格上形成高價氧晶格上形成高價氧化物化物MOx+l，MOx+l也可以將有也可以將有機(jī)

4、物氧化分解機(jī)物氧化分解8機(jī)理機(jī)理研究研究電極電極制備制備u 加入羧酸化的CNTs通過溶膠-凝膠法制備高效穩(wěn)定的DSAu 用SEM，EDS，XRD，XPS技術(shù)對電極表征分析u 利用電化學(xué)工作站測得的CV及EIS圖譜分析電極工作時的電化學(xué)行為11單擊此處添加段落文字UV-vis光譜光譜HPLC-MSHPLC碘量法碘量法I-/I2l加入羧酸化的加入羧酸化的CNTs通過溶膠通過溶膠-凝膠法制備高凝膠法制備高效穩(wěn)定的效穩(wěn)定的DSAl用用SEM，EDS，XRD，XPS技術(shù)對電極表征技術(shù)對電極表征l利用電化學(xué)工作站測得的利用電化學(xué)工作站測得的LSV，CV及及EIS圖圖譜分析電極工作時的電化學(xué)行為譜分析電極工

5、作時的電化學(xué)行為l通過加速壽命實驗測得電極的使用壽命通過加速壽命實驗測得電極的使用壽命定性分析產(chǎn)物定性分析產(chǎn)物中間產(chǎn)物種類與濃度中間產(chǎn)物種類與濃度OH的濃度的濃度H2O2濃度濃度二二研究內(nèi)容研究內(nèi)容9電極基體電極基體或載體或載體SnCl4溶液溶液前驅(qū)物前驅(qū)物溶膠溶膠電極板或粒電極板或粒子電極子電極加氨水共沉淀加草酸絡(luò)合涂抹或浸漬焙燒羧酸化的羧酸化的碳納米管碳納米管電極的制備及脫色效果電極的制備及脫色效果圖4 DSA形穩(wěn)陽極及粒子電極的制備流程下一步實驗安排下一步實驗安排優(yōu)化條件優(yōu)化條件選目標(biāo)物選目標(biāo)物檢測產(chǎn)物檢測產(chǎn)物分析數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)選取代表偶選取代表偶 氮染料的有機(jī)氮染料的有機(jī)物作為目標(biāo)污物作

6、為目標(biāo)污染物染物槽電壓電解質(zhì)投加量初始pH值反應(yīng)時間粒子電極投加量 氧化莧菜紅的中間產(chǎn)物 OH等氧化劑濃度 綜合分析液質(zhì)譜圖以及其他數(shù)據(jù)推測反應(yīng)途徑利用AMI計算方法驗證反應(yīng)途徑 得出結(jié)論11四四課題研究計劃課題研究計劃xtYour TextYour TextYour TextDSA電電極極制制備備電電極極表表征征2014.32014.9閱閱讀讀大大量量文文獻(xiàn)獻(xiàn)2013.102014.3擬擬定定實實驗驗方方案案2014.122014.4檢測中檢測中間產(chǎn)物間產(chǎn)物以及其以及其氧化劑氧化劑2015.42015.7課題總結(jié)課題總結(jié)發(fā)表論文發(fā)表論文2015.72015.10撰寫畢業(yè)論文撰寫畢業(yè)論文12可能存在的問題及解決辦法可能存在的問題及解決辦法配置樣品的配置樣品的UV-vis光譜沒有吸收峰，原因可能是樣品濃度太低了，光譜沒有吸收峰，原因可能是