电化学技术与环境保护..doc

电化学读书报告 ——电化学技术与环境保护 班 级： 031122班 姓 名： 黎 宁 指导老师： 杨丽霞 时 间： 2015年01月07日 电化学技术与环境保护 [摘要] 伴随着经济、科技的快速发展，环境问题越来越引起人们的关注，电化学技术有着高效、环保、节能等优点，在现代各个领域中都有着举足轻重的地位。随着电化学技术的发展, 其应用范围也不断扩大，现已广泛应用于电子、材料、航天、能源、化工、冶金、机械、环境保护等领域。与电化学紧密结合的边缘学科的不断出现，使电化学获得了新的生命力。尤其是在人们共同关注的环境保护问题上，电化学技术发挥着越来越重要的作用。 [关键词] 电化学技术；环境保护；清洁生产；污水处理；环境监测 [正文] 一、电化学技术在清洁生产的应用 1、化学电源 化学电源是俺电化学方式直接将化学能转化为电能的一种装置。传统的能量转化方式是热机过程，由于卡诺循环的限制，不仅造成能源浪费，同时产生大量的粉尘、二氧化碳、氮的氧化物和硫的氧化物等有害物质以及噪声，造成大气、水质、土壤等污染。而化学电源具有高效、清洁、经济、安全的优点。经过多年的发展，化学电源已被广泛用于航空航天、机动车辆、大型电站、移动通讯、家用电器等领域。因此，化学电源为保护环境、减轻污染治理的压力做出了重大的贡献。 化学电源按活性物质的保存方式可分为3种主要类型: 一次电池、二次电池（蓄电池）和燃料电池。 ⑴一次电池：日常使用的干电池，如1号、5号、7号电池及各种纽扣电池等都是一次电池，使用完就丢弃，不仅造成资源的浪费，也严重误污染了环境，但由于一次性电池的使用范围十分广泛。所以，必须设法不适用或极少使用有毒化学原料（如Cod、Hg等）并要言之出切实可行的回收方法，以提高原材料的利用率，减少环境污染； ⑵二次电池：又称为可充电电池，作为电池在放电到一定电压时，又利用外部的直流电源将其作为电解池加以充电，如此可反复使用。常用的可充电电池是铅蓄电池、碱式Fe-Ni电池、Ag-Zn电池、锂离子电池等。铅酸蓄电池是人们长期使用的传统二次电池，目前它虽然有比能低、充电速度慢、寿命不长的缺点，但它的成本低廉，人们正在对铅酸蓄电池的改进做深入研究。同时，新型蓄电池已得到快速发展，新型蓄电池向着比功率、比能大、寿命长、安全、成本低的方向发展； ⑶燃料电池：燃料电池将可燃物质的化学能通过电池的方式直接转化成电能，它不受热机效率的限制，能量转化效率可达80%以上。几乎不排放或很少排放氮和硫的氧化物，就是二氧化碳的排放量也远低于热电厂，而且几乎无噪声，多以被认为是21世纪首选的洁净、高效的绿色能源。可用于燃料电池的除氢气外，还有甲烷、甲醇、一氧化碳和石油重整气等可燃性气体或液体。航天事业中主要采用氢-氧燃料电池，其唯一的产物水还可以作为宇航员的生活用水。汽车工业中也开始使用燃料电池作为动力能源。若能大规模推广使用燃料电池作为能源，将会大大减低燃油汽车和飞机的尾气对人类和地球造成的污染。 2、有机合成 电化学过程对反应条件要求不高且具有高选择性，不仅减少了副反应产物， 还使一些特殊的化学反应成为可能，它可以实现有用原料的循环使用，减少污染物的产生和排放。有机电合成法就是借助电极传递电子，使有机物氧化或还原, 而不采用化学品直接氧化或还原有机物。 有机电合成具有反应条件温和(可在常温常压下进行) 、工艺流程简单、易于实现自动控制、产物选择性高、副产物少、污染少甚至无污染等优点，是绿色合成的必要途径之一，被称为绿色工业。基于有机电合成的这些优点和传统化学合成的三废污染严重的现状，有机电合成取得了高速发展。有机电合成法生产重要化工原料己二腈早已被人们所熟知。有机电合成技术有广泛应用，有广阔的发展前景。 3、电化学水消毒 工业废水、生活污水、游泳池水、饮用水等水的处理与制备都涉及到消毒技术。常见的消毒技术主要有氯消毒、臭氧消毒以及紫外辐射消毒。氯是一种优质消毒剂, 有很强的杀菌灭藻作用，且价格低廉，应用比较广泛，但氯消毒技术有很大的不足之处，氯消毒过程不仅具有高危险性, 而且会产生很多毒性很大的副产物。用电化学方法在线制备消毒剂水消毒技术已经得到发展，它节能廉价、无残留、安全。例如在一般的条件下，可以以电解方式在线制备H2O2，有很好的消毒效果。电化学水消毒可用石墨或石墨纤维电极、金属钛电极、多孔碳及SnO2 电极等。 还有许多电化学工艺，如膜辅助电化学工艺如电渗析、电去离子(离子交换辅助电渗析) 以及电浮选和电凝聚, 通过替代对环境危害严重的老工艺, 以其清洁的生产工艺,在环