电化学氧化法与纳米Fe_3O_4催化H_2O_2降解橙黄G的研究
摘要:
电化学氧化技术是一种相对而言比较清洁的工艺,本文将电化学氧化技术应用于处理染料废水中,并考察了电化学氧化技术影响染料脱色的各种因素,其中包括:pH,温度,电极板间距,阴离子的影响,电解质的投加量,电压.以找到电化学氧化橙黄G的最佳条件.由于单纯的电化学氧化技术效率低,反应慢,并且长时间的通电会析出大量氢气等气体,所以寻找缩短通电时间,并提高反应效率的办法是本实验研究的重点.在本实验中,将电化学氧化和芬顿反应结合起来,通过投加FeSO4·7H2O和H2O2与电化学相结合,使橙黄G的脱色率迅速提升.并且研究了在铁做牺牲阳极条件下的电芬顿反应效果,并探讨了铁为阳极时不同的反应时间对脱色率效果的影响,最佳的H2O2投加量等因素.实验结果表明:在电压为10 V,电流为0.05 A的条件下,用铁做阳极10 min,便可提供足够的铁离子来催化H2O2,实验在10 min以后用石墨电极来代替铁片电极便可取得很好的脱色效果.实验证明,这种方法在30 min之内橙黄G的脱色率就达到了95%,1 h之内COD去除率达到80%.实验考察了不同铁电极通电时间的铁溶出量.实验证明在铁电极通电10 min后,铁离子的溶出量为1.05 mg/L.由于均相芬顿反应需要引入铁离子,而铁离子的分离是个难题,所以异相类芬顿反应方面的研究越来越多,本实验研究了纳米Fe3O4催化H2O2产生羟基自由基(OH·)来降解有机物.在本实验的研究中,用共沉淀法的方法制备出了纳米Fe3O4,研究了不同的pH条件,H2O2投加量,温度等因素对染料降解的影响,并研究了COD的去除率,以及纳米Fe3O4的重复使用率的情况,实验发现在pH为3-5时具有很好的脱色效果,在中性条件下也有一定的效果,但是碱性条件下效果不好.实验证明纳米Fe3O4重复三次以后依然保持着较高的催化活性.最后将这三种方法应用于实际印染废水中,考察其处理效果.
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学位级别:
硕士
学位年度:
2015
DOI:
10.7666/d.Y2860132
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