微流控反应器中苯酚电催化氧化研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lw3202004012
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
酚类物质在目前的工业生产中应用十分广泛,是典型的有毒、生物难降解有机物,这类物质的排放对环境及生物都有严重的危害。在含酚废水的处理技术中电化学催化氧化技术具有良好的发展前景。针对电催化技术中反应器的开发,本文研究了微流控反应器中苯酚的直接阳极氧化过程,分析了此种微流控反应器对苯酚电催化氧化降解的促进作用。首先,采用高温氧化法和电沉积法制备得到六种不同的活性阳极,分别对各电极进行电化学特性和常规反应器中的降解效果分析。使用循环伏安扫描曲线和线性伏安曲线对各电极的过氧电位及苯酚氧化峰进行对比,以优选出过氧电位高、苯酚氧化峰电势低的阳极。将对比结论与苯酚降解效果结合分析,最终筛选出电化学性能良好的Ti/SnO2-Sb2O5及Ti/Sn-Sb/PbO2电极,二者的析氧电位均为2.5 V,7小时后降解终点的苯酚去除率也可分别达到80%及90%。进一步将筛选后电极分别安置在微通道电解槽内,并对各操作参数如ΦV、h、i进行了考察。研究结果表明,微通道电解槽的特别构型可以强化有机物在阳极表面的传质,增大了反应速率常数,使降解过程可以在较短的时间内达到相同的降解效果。在同样达到90%苯酚去除率的情况下,微流控反应器可以将降解时间由常规反应器中的67小时缩短到23小时,提高了电流效率,有效控制能耗。对苯酚的第一步氧化过程进行动力学分析,提出零级和拟一级反应假设对实验数据进行回归,回归结果显示不同阳极表面苯酚在微通道电解槽内的动力学分析结果有所不同。当使用Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2时回归偏差较大,说明此时苯酚的降解过程不是由传质及电子转移控制,推测该过程为反应控制。在Ti/SnO2-Sb2O5阳极环境下的良好回归结果说明微流控反应器中Ti/SnO2-Sb2O5阳极表面的苯酚电催化氧化过程主要受传质控制,并与电子转移进行的次级控制协同作用。
其他文献
本文对带钢L翘产生原因进行了理论分析,并且以国内某钢铁企业电镀锌生产线中的拉矫机为例,按照其实际结构建立拉矫仿真模型。同时以现场典型规格带钢为研究对象,通过设定各种
目的:采用大鼠盲肠结扎穿孔(CLP)复制脓毒症模型造成急性肝损伤,探讨自由基代谢在脓毒症肝损伤发病机制中的作用。方法:将Wistar大鼠随机分为对照组、假手术组和模型组,每组叉分6h
目的:分析钼靶片中乳腺癌微钙化与人类上皮生长因子受体-2(C-erbB-2)表达及临床病理关系,评价微钙化征象预测C-erbB-2表达的可行性。方法:乳腺癌病例55例,钼靶X线片均由两位有经验
根据配电网设备检修计划编制的实际情况,建立了考虑多种约束条件的检修计划优化数学模型。该模型以检修停电电量最小为目标,采用网络拓扑方法实现配电网内在的各种约束,并采用改
近年来各国把经济当作重心,特别是发展中国家,为实现经济增长目标,不可避免地需要大量消耗能源和资源,经济虽迅猛发展,但以污染环境为代价,导致全球气候变暖,而二氧化碳等温
语气词在表达某种语气意义时,与各种句式的组合不是任意的,是受句法结构规则制约的,只有将语气词用于正确句法结构中,才能正确理解其所要传达的语气功能。语气词“吧”是在现代汉