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電化學催化氧化法處理酚類物質

發布時間:2018-04-20 14:05  文章來源:www.chinahszy.com  文章作者:高級氧化技術工程

  電化學氧化法是使汙染物在電極上發生直接的電化學反應,或者利用電極表麵產生的強氧化性活性物種使汙染物發生氧化還原反應,生成無害物的過程。前者叫直接電化學反應,後者叫間接電化學反應。直接電化學反應通過陽極氧化可使有機汙染物和部分無機汙染物轉化為無害物質,陰極還原則可從水中去除重金屬離子。這兩個過程同時伴生放出H2與O2,使電流效率降低,但通過電極材料的選擇和電位控製可加以防止。間接電化學反應可利用電化學反應產生的氧化還原劑使汙染物轉化為無害物,這時產生的氧化還原劑是汙染物與電極交換電子的中介體。這種中介體可以是催化劑,也可以是電化學產生的短壽命中間體。此外,近年來也有人利用O2在陰極還原為H2O2,而後生成(•OH),進而氧化有機物的新方法出現,可用於處理苯酚、苯胺、醛類及氰化物。


電化學催化氧化法
 

  自20世紀80年代以來,電化學氧化法因具有其他方法難以比擬的優越性而引起了廣大環保工作者的極大興趣。酚類物質用電化學氧化法來處理,可以達到滿意的結果。研究表明,苯酚在SnO2-Sb2O3/Ti電極上的降解中間產物主要是苯醌、氫醌、鄰苯二酚、馬來酸、富馬酸、草酸等,而在Pt/Ti電極上的降解中間產物則含有更多的芳香類化合物。碳粉或活性炭顆粒也可與催化劑混合以提高處理酚類化合物的效率,這些催化劑主要是ⅣA、ⅤA、ⅥB以及ⅥB族的金屬化合物,如MnO2、Cr2O3、Bi2O3 以及PbO2等。芳香胺類化合物是一種毒性較大的有機汙染物,長期接觸此類物質可導致貧血、厭食、體虛等症狀。研究表明,在酸性介質和PbO2固定床電極反應器中,經過5 h的降解,苯胺的去除率可達97%以上;在堿性介質中,苯胺和4-氯苯胺在Pb箔上的陽極氧化呈現出一級反應特征,在3 h內,這類物質的去除率為99%,而且所有的中間產物也可被徹底氧化。含有鹵代物和硝基化合物的廢水通過電化學氧化法處理,采用Ti、PbO2或碳纖維陽極,其去除率可達95%以上。其他有機汙染物如甲醛、三氯乙烷、苯、醇類、環已烷、百裏酚藍、肉類提取物、脂肪酸鹽等都可進行電化學氧化法去除,而且效果都比較好。

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