光電化學催化對水中染料的降解脫色研究.pdf

1、　　本文以高純石墨電極、二氧化鈦薄膜電極和甘汞電極，分別為陰極、陽極和參比電極，以125W高壓汞燈為光源，研制出了具有“雙極雙效”的新型光-電-化學催化集成反應器。對新型反應器中陰、陽兩極區的酸性大紅3R等染料溶液的催化降解脫色進行了研究，系統的考察了影響染料催化降解的幾種因素，如陰極電位、染料溶液初始pH及催化劑亞鐵離子加入量等。在該新型催化反應器中，在紫外光和陽極偏壓作用下，當陽極槽中的二氧化鈦薄膜電極對水中酸性大紅3R等產生光電催

2、化降解脫色的同時，在一定條件下陰極槽中的染料也能被很好的催化降解和脫色，首次使陰陽兩極同時降解有機物，實現了“雙極雙效”。該新型催化反應器的研制成功，使在原光電催化降解的基礎上，大大提高了反應器對難降解有機物的催化降解效率。
　　在該新型催化反應器中，陽極偏壓是降低二氧化鈦薄膜陽極上“電子-空穴”對復合幾率、提高陽極光電催化效率的原因，而陰極還原產生的過氧化氫及其與亞鐵組成的電Fenton反應則是賦予陰極對有機物催化降解的關鍵所在

3、。實驗結果表明，在陰極液中支持電解質硫酸鈉濃度為0.02mol·L-1、亞鐵離子濃度為0.036mmol·L-1、溶液初始pH=3和陰極電位-Ec=0.66V的情況下，陰極槽和陽極槽對30mg·L-1的酸性大紅3R溶液的脫色降解率分別達到97.7%和87.5%，與雙極單效中的陽極光電催化反應器相比，新型高效催化反應器的效率提高約110%。
　　進一步的試驗研究表明，該新型高效光電化學催化反應器對活性艷紅、甲基橙、直接耐曬黑、堿性品