電化學(xué)陽極氧化硫化物的研究.pdf

1、硫化物在環(huán)境中的危害主要包括：危害人類健康、腐蝕金屬及建筑材料、給廢水處理帶來難度。制革廢水、造紙廢水等工業(yè)廢水中通常含有一定量的硫化鈉,石油和天然氣產(chǎn)品中含有一定量的硫化氫。由于電化學(xué)方法在廢水處理中具有頗多優(yōu)勢,電化學(xué)氧化法逐漸成為硫化物處理的研究熱點(diǎn)。
　　 本文采用自制電解槽反應(yīng)器對溶液中硫化物的陽極氧化過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)采用石墨電極作為陽極,不銹鋼板作為陰極。實(shí)驗(yàn)以電化學(xué)測試方法為主要研究手段,通過對硫化物溶液陽極

2、氧化過程中循環(huán)伏安曲線、極化曲線等電化學(xué)測試結(jié)果的研究分析,結(jié)合XRD和SEM等現(xiàn)代分析技術(shù),對硫化物陽極氧化過程的機(jī)理及產(chǎn)物進(jìn)行了研究,并同時研究了不同環(huán)境因素對氧化過程的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在極化曲線掃描過程中,在-0.1V電位附近出現(xiàn)了S2-的氧化峰,電流峰出現(xiàn)后,隨著電位的增大電流值反而下降,這是因?yàn)镾2-在陽極被氧化所生成的硫單質(zhì)沉積在石墨電極板表面而導(dǎo)致電極鈍化。在-0.1V陽極電位下恒電位電解Na2S堿性溶液,通過對電解產(chǎn)

3、物的分析,可以判斷S2-氧化產(chǎn)物為硫單質(zhì)和多硫化物離子;從堿性Na2S溶液的循環(huán)伏安掃描曲線可知,S2-在低電位下的陽極氧化反應(yīng)具有一定的不可逆性。在電解過程中,陽極電解液中Na2S的濃度、NaOH的濃度、雜質(zhì)離子的類型以及反應(yīng)溫度都對S2-氧化過程有較大的影響。Na2S濃度較高時有利于多硫化物的形成;適當(dāng)?shù)膲A度有利于降低硫離子氧化電極電位和多硫化物離子的形成;反應(yīng)溫度越高反應(yīng)速度越快,提高反應(yīng)溫度有助于硫磺單質(zhì)的溶解緩解電極鈍化。在極

4、化曲線和循環(huán)伏安曲線掃描實(shí)驗(yàn)中,掃描速率對S2-氧化區(qū)域的電流峰位置和電流峰個數(shù)都有影響。在恒電位電解Na2S溶液過程中,電解電位、溫度、堿度以及添加劑的種類都會對S2-的轉(zhuǎn)化率產(chǎn)生一定的影響。通過對各種反應(yīng)條件下恒電位電解Na2S溶液后S2-轉(zhuǎn)化率的測定,得出電化學(xué)法去除S2-的最佳工藝條件為：陽極電解電位:-0.1V;反應(yīng)溫度:60℃;添加劑:NaOH;電解液中NaOH含量:0.1 mol/L。在以上條件下電解Na2S溶液,12小時