摘要:采用電沉積法制備鈰修飾的PbO2/C電極,通過SEM、XRD、XPS及循環(huán)伏安對PbO2/C、Ce-PbO2/C電極進行表征,結果表明,Ce-PbO2/C電極比PbO2/C顆粒細小,表面均勻致密,電化學氧化能力較強,修飾電極中Ce以CeO2的形態(tài)存在。以Ce-PbO2/C為工作電極,電解濃度為1 000 mg/L的高鹽酸性紅B模擬活性染料廢水,考察了電壓、pH、電解質濃度、極間距對脫色率、氨氮去除率及COD去除率的影響。確定適宜工藝條件為:初始酸性紅B溶液濃度為1 000 mg/L,pH值為6,電壓10 V,電解時間1 h,電極間距1.5 cm,該條件下脫色率、氨氮去除率和COD去除率分別為99.98%、97.23%和90.17%。通過UV-Vis及GC-MS初步分析了降解過程可能存在的中間產物及降解途徑。
活性染料是紡織工業(yè)、食品著色劑、印刷、化妝品制造業(yè)等重要領域中的一種典型的污染物。酸性紅B是具有代表性的染料之一,廣泛用于纖維、絲、尼龍、羊毛和皮革的染色。染料廢水具有成分復雜、毒性生化性差等特點,難以采用常規(guī)方法進行治理。目前采用的處理染料廢水的方法主要有生化法、混凝法、吸附法等,但這些方法普遍存在著處理效率低、治理成本高和二次污染等不足。
電化學氧化法具有鮮明催化特點、高效并且成本低,操作簡便,易于工業(yè)化應用。電化學氧化的處理效率與電極材料密切相關,PbO2電極因具有析氧過電位高、耐蝕性好、導電性能優(yōu)異等特征,被廣泛應用于化工生產、水污染物處理等領域。國內外出現了用Ni5、Fe6,7、Co8、Bi9,10、稀土元素等修飾PbO2電極的研究。以上研究表明,離子摻雜PbO2后,電極催化氧化能力提高,處理效果增強。稀土元素的摻雜起到了優(yōu)化電極的導電性、提高電極的析氧電位等作用。目前研究表明,鑭、鉺修飾二氧化鉛電極取得了較好的效果,PbO2電極降解水中對氯苯酚,與常規(guī)PbO2電極相比,不但有較高的去除率,而且具有較高的電流效率;Er2O3能夠分散PbO2內部的應力,提高電極性能。稀土元素Ce(VI)及其氧化物有強大的氧化能力,充分降解有機物,被廣泛用于氧化反應催化劑。具體參見http://szhmdq.com更多相關技術文檔。
本文主要研究采用電沉積制備摻雜Ce的二氧化鉛電極,通過電極的表征比較Ce-PbO2/C、PbO2/-的性能,以酸性紅B為處理對象,以修飾電極為工作電極,石墨為陰極,考察不同電壓、離子強度、電極間距及PH對降解酸性紅B效果的影響,并對降解過程進行初步分析。
1實驗部分
1.1試劑及儀器
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