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本论文采用恒电位和恒电流两种工作模式,首先考察了偶氮染料苋菜红和蒽醌染料活性艳蓝KN-R在活性炭纤维(ACF)电极上的电化学脱色动力学,并讨论了其化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC)的去除效果。结果表明,两种染料在ACF电极上因控制电位和电流密度不同而明显地分为电氧化、电还原和吸附脱色三种不同的机制。不仅电氧化可以使染料去除COD与TOC,而且电还原脱色过程中也可以脱除COD与TOC,并且电还原效果优于电氧化效果。 本论文考察了偶氮染料媒介橙R分别在ACF和Pt电极上的电还原脱色和电吸附过程。研究表明,对于媒介橙R这种水溶性相对较差的偶氮染料的去除,利用ACF的电吸附作用是很有效的。正、负极化作用都可以实现该染料在ACF上的电增强吸附,而且正极化作用影响更加显著,可以使电吸附容量比ACF开路吸附量提高2.4倍。然而当正极化电位值低于ACF零电荷电位时,极化作用则会抑制染料在ACF上的电吸附。媒介橙R在ACF上的电还原脱色动力学服从准一级动力学方程。媒介橙R在Pt和ACF上的电还原都是初步的,高效液相色谱(HPLC)定性分析表明,还原产物中没有对硝基苯胺和对苯二胺生成。 对媒介橙R而言,其在Pt上的起始还原电位绝对值比在ACF上高大约0.2V,故可能会在一定电位/电流区间内对染料在ACF上的电还原脱色有所影响,但影响不大;媒介橙R在Pt上的起始氧化电位远远高于在ACF上,故Pt基本不会影响ACF上染料的电氧化脱色,也不会对电吸附过程产生影响。故采用Pt丝为ACF供电研究染料在纯粹ACF上的电化学行为是可行的。 本论文得到了三种不同染料在ACF和Pt电极上的起始氧化和/或起始还原电位。染料在ACF上的吸附/电吸附脱色或脱除有机物源于染料本体在ACF上的吸附/电吸附;电氧化去除有机物源于染料的矿化和电氧化产物在ACF上的吸附;电还原脱色过程中有机物的脱除主要是电还原产物在ACF上的吸附造成的。对于恒电流电氧化和电还原过程,控制一定电流密度时,均需经历一个电位升高至起始氧化电位和起始还原电位的