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《暨南大学》 2005年
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光电化学催化对水中染料的降解脱色研究

熊林  
【摘要】:本文以高纯石墨电极、二氧化钛薄膜电极和甘汞电极,分别为阴极、阳极和参比电极,以125W高压汞灯为光源,研制出了具有“双极双效”的新型光-电-化学催化集成反应器。对新型反应器中阴、阳两极区的酸性大红3R等染料溶液的催化降解脱色进行了研究,系统的考察了影响染料催化降解的几种因素,如阴极电位、染料溶液初始pH及催化剂亚铁离子加入量等。在该新型催化反应器中,在紫外光和阳极偏压作用下,当阳极槽中的二氧化钛薄膜电极对水中酸性大红3R等产生光电催化降解脱色的同时,在一定条件下阴极槽中的染料也能被很好的催化降解和脱色,首次使阴阳两极同时降解有机物,实现了“双极双效”。该新型催化反应器的研制成功,使在原光电催化降解的基础上,大大提高了反应器对难降解有机物的催化降解效率。 在该新型催化反应器中,阳极偏压是降低二氧化钛薄膜阳极上“电子-空穴”对复合几率、提高阳极光电催化效率的原因,而阴极还原产生的过氧化氢及其与亚铁组成的电Fenton反应则是赋予阴极对有机物催化降解的关键所在。实验结果表明,在阴极液中支持电解质硫酸钠浓度为0.02mol·L~(-1)、亚铁离子浓度为0.036mmol·L~(-1)、溶液初始pH=3和阴极电位-E_c=0.66V的情况下,阴极槽和阳极槽对30mg·L~(-1)的酸性大红3R溶液的脱色降解率分别达到97.7%和87.5%,与双极单效中的阳极光电催化反应器相比,新型高效催化反应器的效率提高约110%。 进一步的试验研究表明,该新型高效光电化学催化反应器对活性艳红、甲基橙、直接耐晒黑、碱性品红和某印染厂的实际废水等,均具有良好的降解脱色效果。这表明该新型反应器对多种可溶性难降解染料和染色废水的降解脱色处理,具有较好的普遍适用性。
【学位授予单位】:暨南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:X703

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【参考文献】
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