亞氧化鈦電化學陽極氧化降解印染廢水研究.pdf

1、電化學氧化技術在處理難降解有機廢水領域以高效低耗、無二次污染等優點受到廣泛關注，而該技術對有機污染物去除率很大程度上取決于陽極材料性質，因此選擇合適的陽極材料極其重要，而鈦氧化物獨特的晶體結構使其具有理想陽極材料的一系列特性如高的導電性、良好的電化學活性好及強耐腐蝕能力。本研究以鈦氧化物中導電性最高的亞氧化鈦為電極材料，基于電化學氧化原理，設置了雙室電化學氧化裝置，并以碳布為對照，研究了其對典型偶氮染料亞甲基藍及實際印染廢水的降解效果，

2、以實現對印染廢水經濟、高效的降解，并為新型電極材料電化學氧化處理印染廢水及工業應用發展提供可靠的理論依據。
　　本實驗分別對碳布、亞氧化鈦電極材料進行了電化學交流阻抗（EIS）、塔菲爾（Tafel）、循環伏安（CV）、計時恒電位及電極加速壽命等一系列電化學測試。其中，EIS結果表明亞氧化鈦的導電性與碳布相似，但其電荷轉移內阻遠小于碳布，且交換電流密度高于碳布兩個數量級，有利于物質在電極表面的傳輸。在CV測試中，亞氧化鈦陽極的氧化峰

3、電流高于碳布陽極一個數量級，同時亞氧化鈦具有2.5V（vs.SCE）的高析氧電位，即其活性遠遠大于碳布陽極，此外，從200圈CV掃描結果表明，亞氧化鈦具有很高的電化學穩定性，最后，加速電極壽命測試中，經計算得出亞氧化鈦在一般工業電流密度下工作壽命為30年，而碳布僅為7年。因此，基于亞氧化鈦具有導電性高、電化學活性好、電位窗寬、穩定性好特點，將其應用于電化學氧化處理污染物并預期達到一定的處理效果。
　　考察了碳布、亞氧化鈦電化學氧化

4、裝置對亞甲基藍的降解效果，亞氧化鈦僅需105min就可以達到99.6％的高效降解率，而碳布為76.2%，且亞氧化鈦電極對亞甲基藍的礦化率達83.5%，碳布為42.6%，故亞氧化鈦對亞甲基藍的降解主要為礦化作用。探究了亞氧化鈦電化學氧化裝置的運行參數對亞甲基藍的降解及礦化效果的影響。表明在電解液pH為3.01，電流密度為1.13mA/cm2，濃度低于100mg/L時，均能保證較好的降解率及礦化率、較高的庫倫效率和較低的反應能耗。