高效氣體擴(kuò)散電極的制備及其用于降解霸螨靈農(nóng)藥廢水的研究.pdf

1、難降解有機(jī)廢水危害大，傳統(tǒng)的生化方法難以處理。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都在對(duì)此類(lèi)廢水中毒性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和不易被微生物分解的組分進(jìn)行降解方法的研究和開(kāi)發(fā)。
　　 農(nóng)藥霸螨靈使用量大，其廢水進(jìn)入水體后對(duì)魚(yú)蝦貝類(lèi)殺傷力強(qiáng)，可造成漁業(yè)減產(chǎn)，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)，亦可通過(guò)食物鏈作用在人體內(nèi)富集，對(duì)身體健康產(chǎn)生威脅。開(kāi)發(fā)處理霸螨靈有機(jī)廢水的有效方法是必要的。
　　 H2O2（過(guò)氧化氫）能無(wú)選擇地將難降解有機(jī)污染物氧化為二氧化碳和水，因其高效

2、、無(wú)毒、無(wú)殘留的特點(diǎn)而倍受關(guān)注，此外過(guò)氧化氫還可進(jìn)一步與亞鐵離子在酸性條件下發(fā)生電-芬頓(electro-Fenton)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為強(qiáng)氧化劑·OH（羥基自由基），大大提高對(duì)難降解有機(jī)污染物去除率。
　　 本文自制氣體擴(kuò)散電極電催化降解霸螨靈模擬廢水，通過(guò)C/PTFE充氧陰極催化O2還原的反應(yīng)高效產(chǎn)過(guò)氧化氫，從而利用過(guò)氧化氫的直接氧化或其催化分解產(chǎn)物·OH的間接氧化作用達(dá)到去除有機(jī)污染物的目的。
　　 首先采用正交設(shè)計(jì)法對(duì)

3、催化劑的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，取一定時(shí)間內(nèi)的H2O2為主要考察指標(biāo)，確定各主要影響因素的優(yōu)組合為:CA/Mn+為1.6，pH值為10，焙燒溫度為800℃。按一定比例摻雜該催化劑并混合改性過(guò)的石墨等原料制備氣體擴(kuò)散電極，研究石墨不同改性方法對(duì)電極性能的影響。結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)石墨基底的改性電極表面O2還原的活性位點(diǎn)增多，比表面積和孔容也顯著增大。
　　 同時(shí)采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)等微觀手段

4、對(duì)所制備的催化劑和氣體擴(kuò)散電極進(jìn)行表征分析，結(jié)果表明自制LaNiO3鈣鈦礦氧化物催化劑晶型完整，氣體擴(kuò)散電極孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，氣體擴(kuò)散性能良好，應(yīng)用于原位電合成H2O2時(shí)，60min內(nèi)H2O2濃度達(dá)116.9mg/L。
　　 用上述氣體擴(kuò)散電極做陰極，石墨電極為陽(yáng)極，分別研究不同電解條件對(duì)霸螨靈去除率的影響。結(jié)果表明，在支持電解質(zhì)Na2SO4濃度為0.05mol/L，電流強(qiáng)度為0.3A，曝氣量為150L/min，F(xiàn)e2+濃度為1.0