基于氣體擴散電極的電芬頓氧化法在電解含苯酚廢水中的作用機理研究.pdf

1、本研究將2-乙基葸醌(2-EAQ)改性氣體擴散電極引入電Fenton體系中降解含苯酚廢水。2-乙基葸醌改性氣體擴散電極作為陰極，通過2-乙基蒽醌的自氧化還原作用與氧氣在氣體擴散電極上的還原反應(yīng)持續(xù)提供Fenton體系所需的過氧化氫。由外界一次投加或犧牲陽極法持續(xù)提供Fenton體系所需的亞鐵離子。在電Fenton體系的協(xié)同作用下，F(xiàn)enton反應(yīng)的產(chǎn)物，即無選擇性氧化劑羥基自由基(·OH)，氧化降解廢水中苯酚。
　　 本文對有機

2、催化劑2-乙基葸醌的基本結(jié)構(gòu)、成分和物理化學(xué)性能進行了評價，采用了XRD、FITR、GC、TG-DTA等表征方法。通過CV曲線研究了2-EAQ自氧化還原性的機理及溶液pH和濃度的影響，發(fā)現(xiàn)在pH為1-14的酸堿范圍內(nèi)2-EAQ都具備自氧化的能力，可以生成H2O2。簡單制備了2-EAQ改性波碳電極，進行電化學(xué)表征，探討了在酸性和堿性條件下氧氣還原的特征以及2-EAQ自氧化還原機理的差異，結(jié)果表明酸性條件下2-EAQ自氧化還原是二電子二質(zhì)子

3、反應(yīng)，堿性條件下是二電子一質(zhì)子反應(yīng)。
　　 用2-EAQ作為催化劑制備改性氣體擴散電極，分別采用鎳網(wǎng)和碳布作為基底材料，采用XRD、SEM、疏水角測試、四探針法、BET表征了改性氣體擴散電極相應(yīng)的物理化學(xué)性能。采用循環(huán)伏安法(CV)對電極在酸性和堿性條件下生成過氧化氫的能力進行了研究，兩種電極電化學(xué)行為相似，即在酸性和堿性條件下都發(fā)生了氧氣2電子還原生成過氧化氫；堿性條件下出現(xiàn)了2-EAQ自氧化還原引起的氧化還原峰對。
　

4、　 通過自動電位滴定法測定了各改性氣體擴散電極產(chǎn)生的過氧化氫與相應(yīng)的·OH濃度，直觀的描述電極的降解能力。設(shè)計兩種苯酚降解的電解槽，電解液為100mg·L-1苯酚、10g·L-!硫酸亞鐵、10g·L-1無水硫酸鈉，初始pH=3，兩極間距2cm，電流密度600A·m-2，電極面積20cm2，電解時間60min。在相同條件下苯酚的降解率隨時間而增長，隨催化劑量的增加而增長。以鐵片作陽極時，當(dāng)催化劑2-EAQ大于20％時，降解60min后，