電化學(xué)氧化降解甲硝唑和肉桂酸的研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。制藥廢水具有成分復(fù)雜、污染物濃度高、難生物降解等特性，是難降解的有毒有害廢水。本文以甲硝唑和肉桂酸為模擬污染物，通過(guò)利用電沉積法制備的純PbO2電極以及過(guò)渡金屬改性的PbO2電極研究了電化學(xué)法降解去除有機(jī)污染物的過(guò)程。
　　以PbO2電極為陽(yáng)極，考察了在不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)下電化學(xué)氧化法對(duì)甲硝唑的降解效果。結(jié)果表明對(duì)甲硝唑的降解符合擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)。在最佳的參數(shù)條件下，即電解質(zhì)濃度0.1mol

2、/L，甲硝唑初始濃度100mg/L，pH=6.4，電流密度10mA/cm2時(shí)，甲硝唑去除率78.09％，COD的去除率為21.77%，能耗值為7.98kWh/m3。通過(guò)IC和GC/MS法檢測(cè)了電化學(xué)降解甲硝唑過(guò)程中產(chǎn)生的中間物質(zhì)，并提出了甲硝唑主要的降解途徑。
　　通過(guò)制備不同過(guò)渡金屬（Mo，Co，Zr）不同摻雜量（0.5%，1.0%和2.0%）的二氧化鉛電極并在甲硝唑最優(yōu)條件下進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)。與純二氧化鉛電極進(jìn)行對(duì)比。發(fā)現(xiàn)，在同類(lèi)

3、電極中，1.0%的M（M=Mo，Co，Zr）改性的二氧化鉛電極具有對(duì)甲硝唑和COD最大的去除率，并且都高于純PbO2。
　　分別對(duì)1.0%的M（M=Mo，Co，Zr）改性的二氧化鉛電極以及未摻雜的二氧化鉛電極進(jìn)行了SEM、XRD、LSV和CV表征。通過(guò)SEM圖可知，改性后的二氧化鉛電極使電極表面變得更致密，從而有效提高了電極的抗腐蝕性能以及使用壽命；從XRD圖可知，改性的二氧化鉛電極使得電極表面晶粒直徑更小，提高了電極表面晶體的結(jié)

4、晶度，增加了電極的比表面積和活性位點(diǎn)。通過(guò)LSV測(cè)試表明，改性后的二氧化鉛電極擁有較高的析氧電位，從而可以抑制析氧反應(yīng)的發(fā)生并有效提高電流密度。通過(guò)CV測(cè)試表明，與傳統(tǒng)的二氧化鉛電極相比，改性的二氧化鉛電極具有更大的還原峰、氧化峰電流。從而提高電化學(xué)活性，使得在降解有機(jī)物的過(guò)程中能夠產(chǎn)生更多了活性基團(tuán)。
　　分別利用1.0%的M（M=Mo，Co，Zr）改性的二氧化鉛電極為陽(yáng)極在水溶液中降解肉桂酸，結(jié)果顯示1.0%Mo改性的二氧化鉛