電化學陽極氧化硫化物的研究.pdf

1、硫化物在環境中的危害主要包括：危害人類健康、腐蝕金屬及建筑材料、給廢水處理帶來難度。制革廢水、造紙廢水等工業廢水中通常含有一定量的硫化鈉,石油和天然氣產品中含有一定量的硫化氫。由于電化學方法在廢水處理中具有頗多優勢,電化學氧化法逐漸成為硫化物處理的研究熱點。
　　 本文采用自制電解槽反應器對溶液中硫化物的陽極氧化過程進行實驗研究,實驗采用石墨電極作為陽極,不銹鋼板作為陰極。實驗以電化學測試方法為主要研究手段,通過對硫化物溶液陽極

2、氧化過程中循環伏安曲線、極化曲線等電化學測試結果的研究分析,結合XRD和SEM等現代分析技術,對硫化物陽極氧化過程的機理及產物進行了研究,并同時研究了不同環境因素對氧化過程的影響。實驗結果表明：在極化曲線掃描過程中,在-0.1V電位附近出現了S2-的氧化峰,電流峰出現后,隨著電位的增大電流值反而下降,這是因為S2-在陽極被氧化所生成的硫單質沉積在石墨電極板表面而導致電極鈍化。在-0.1V陽極電位下恒電位電解Na2S堿性溶液,通過對電解產

3、物的分析,可以判斷S2-氧化產物為硫單質和多硫化物離子;從堿性Na2S溶液的循環伏安掃描曲線可知,S2-在低電位下的陽極氧化反應具有一定的不可逆性。在電解過程中,陽極電解液中Na2S的濃度、NaOH的濃度、雜質離子的類型以及反應溫度都對S2-氧化過程有較大的影響。Na2S濃度較高時有利于多硫化物的形成;適當的堿度有利于降低硫離子氧化電極電位和多硫化物離子的形成;反應溫度越高反應速度越快,提高反應溫度有助于硫磺單質的溶解緩解電極鈍化。在極

4、化曲線和循環伏安曲線掃描實驗中,掃描速率對S2-氧化區域的電流峰位置和電流峰個數都有影響。在恒電位電解Na2S溶液過程中,電解電位、溫度、堿度以及添加劑的種類都會對S2-的轉化率產生一定的影響。通過對各種反應條件下恒電位電解Na2S溶液后S2-轉化率的測定,得出電化學法去除S2-的最佳工藝條件為：陽極電解電位:-0.1V;反應溫度:60℃;添加劑:NaOH;電解液中NaOH含量:0.1 mol/L。在以上條件下電解Na2S溶液,12小時