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云南高效电催化电极处理含油废水

电催化反响过程中,电极处于“心脏”位置,是实现电化学反响及提高电解功率的关键因素。因而,寻觅和研发催化活性高、导电性好、耐腐蚀、寿数长的阳极资料以降低处理成本是研讨的热点和重点。

  DSA电极(钛基金属氧化物涂层电极)是经过高温热分化或电沉积等方法将金属氧化物涂层掩盖在基体外表而构成的复合电极,是一种新型不溶性电极。DSA电极能够经过改变氧化物涂层的组成及改善制备工艺而取得优异的安稳性和催化活性。比较于传统电极,DSA电极具有很多优势:阳极尺寸安稳,资料耗费率低;电能耗费少;作业寿数长;电催化活性高;污染小;基体机械加工性能好,可重复使用。

  经过几十年的开展,钛基金属氧化物涂层电极的性能越来越好,种类也不断增多,主要有钛基钌系涂层电极、钛基铱系涂层电极、钛基二氧化锰涂层电极、钛基二氧化锡电极和钛基二氧化铅涂层电极等,关于污水处理具有良好的应用前景。但还有许多作业要做,如:调整涂层外表结构,进而到达使有机物彻底氧化;降低成本;深入研讨降解机理等。

  Santos等制备了Ti/Ru0.34Ti0.66O2电极用于处理含油污水,在电流密度为100mA/cm2时,50下电解70h取得最大的COD去除率(57%)。机理分析:油在电极上经过金属氧化物自身或电极外表发生的·OH直接氧化,或是被平行反响发生的具有氧化性的中心产品(如ClO-)间接氧化,悬浮油滴经过电气浮聚集在一起。

  20世纪90年代后期,合成掺硼金刚石(BDD)薄膜电极开端受到重视,被认为是污水中有机污染物电化学氧化处理的理想电极。BDD电极具有许多不可比较的优异特性:宽电化学势窗,最大程度地降低了耗费在电解水上的电能,提高了电流功率;低残留电流;极好的电化学安稳性;耐蚀性以及外表不易被污染等,在常温常压下经过电化学高级氧化技能(electrochemicaladvancedoxidationprocess,EAOP)可直接将有机物矿化。

  现在,研讨者们大多致力于制备高效的BDD膜电极并用于处理各类有机污水。Pacheco等利用BDD膜电极成功氧化处理苯酚、甲酚、苯邻二酚和甲基邻苯二酚污水,可将酚类彻底燃烧成CO2或部分氧化成其它芳香化合物。Bellagamba等研讨了BDD膜电极对聚丙烯酸酯的电化学燃烧。结果表明,在所有的试验条件下,聚丙烯酸酯都能转化为CO2。Chen等发现Ti/BDD电极能有用处理难降解污染物,并且具有很高的催化活性和安稳性。

  尽管BDD膜电极用于含油污水处理的研讨还较少,但信任随着BDD膜电极制备工艺的开展及降解机理的日趋老练,BDD膜电极将广泛应用于含油污水的处理。但在以下几个方面还需要作进一步的研讨:对BDD电极进行外表改性,以进一步提高BDD电极的电催化性能与寿数,例如提高掺硼量,掺入纳米粒子Pt、Au、Ni、Cu或稀土金属等,或者进行热处理;加强对Ti/BDD电极的研讨,提高电极对高浓度污水的处理功率;降低成本,针对实际污水开发新的联合技能。