Ti／α—PbO2／β—PbO2电极电催化氧化处理苯酚废水.pdfVIP

第29卷 第 2期 华 侨 大学 学 报 (自然 科 学 版 ) Vo1．29 No．2 2008年4月 Journal of Huaqiao University(Natural Science) Apr．2008 文章编号： 1000—5013I2008)02—0263—04 Ti／a—PbO2／／J—PbO2电极电催化氧化 处 理 苯 酚 废 水 王鸿辉，杨卫华，黄 龙，黄婷婷 (华侨大学 材料科学与工程学院，福建泉州 36202i) 摘要： 采用电催化氧化法，以自制Ti／a—PbOz／ PbOz电极为阳极，在室温条件下对苯酚模拟废水进行降解 研究，探讨电流密度、电极间距、pH值及苯酚初始质量浓度对苯酚降解效率的影响规律．结果表明，在电流密 度为600 A·m一，电极间距为1．0 cm，pH值为3，苯酚初始质量浓度为 100 mg·L 的条件下，苯酚降解效 率达92 以上．紫外光谱等实验结果表明，苯酚在氧化降解过程中会产生苯醌等中间产物，苯酚及其中间产 物最终被矿化为COz和H O． 关键词： 电催化氧化；Ti／a—PbO2／ PbO 电极；苯酚；降解 中图分类号： 0 643．32；X 703．1 文献标识码： A 酚类是对人类危害极大的一类有机污染物，广泛存在于造纸、医药和炼焦等工业废水中．由于该类 化合物具有难生化降解特性，采用传统的物理、化学和生物等方法很难达到满意的处理效果．电催化氧 化技术是近年来发展起来的一种新型高级氧化技术，对难生化降解的有机物具有较好的处理效果 。]． 电极是电催化氧化技术的“核心”，研制制备工艺简单、催化活性高的电极，一直是学者的关注热点．本 文采用工艺简便的电沉积法制得Ti／a—PbOz／~PbOz电极，并将其应用于苯酚模拟废水的降解处理． 1 实验部分 1．1 试剂与仪器 黄色氧化铅、硝酸铅、氟化钠、苯酚、硝酸、4一氨基安替比林，均为分析纯．ZF一9型恒电位／恒电流仪 (上海正方电子电器有限公司)，UV-2800H型紫外可见分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司)． 1．2 Ti／a—PbO：／ Pbo2电极的制备 将打磨后的钛基体(10 mmX 20 mm×1 ram)置于质量分数为4O 的NaOH溶液中超声清洗3O min．用水清洗后浸入6O℃，质量分数为2O 的硫酸溶液中，20 min后取出用水洗净．最后在8O℃，质 量分数为15 的草酸溶液中浸泡3 h，取出后洗净并贮存于二次水中，待用． 采用电沉积法，在电流密度为400~800 A·m一，温度为(60±1)。C条件下沉积 PbOz镀层．其 中，镀液组成为0．5 mol·L—Pb(NO3)2，0．1 mol·L—HNO3，0．O1 mol·L—NaF．为了增强基体与 p-PbO 镀层的结合牢固度 ]，在基体和表面层之间电沉积a—PbO 中间层L5]． 1．3 苯酚的降解 在无隔膜电解槽中，以铜片为阴极，Ti／a—PbO ／p-PbOz电极为阳极，0．5 mol·L NazSO 为支持 电解质，室温下对苯酚模拟废水进行电催化氧化降解．苯酚质量浓度|D的测定采用4一氨基安替比林分光 光度法 ． 收稿日期： 2007——12——09 作者简介： 王鸿辉(1982一)，男；通讯作者：杨卫华(1974一)，女，副教授，博士，主要从事环境电化学的研究．E-mail： yangwh@hqu．edu．cn． 基金项目： 福建省自然科学基金计划资助项目(D0540003) 264 华 侨 大学 学 报 (自然科 学 版) 2 结果与讨论 2．1 苯酚标准曲线的绘制 采用4-氨基安替比林分光光度法测定苯酚标准曲线，如图1所示．图 1中，p为苯酚质量浓度，A为 吸光度值．由图1可知，苯酚标准曲线为一直线，相关 系数尺 为0．999 8． 2．2 电流密度对降解效率的影响 在电化学反应中，电流密度与电极反应速率密切相 关，而反应速率又影响着降解效率．因此，首先考察不 同电流密度对苯酚模拟废水降解效率的影响规律，如图 2所示．图2中的降解条件：苯酚初始质量浓度 为 100 mg·L_。，pH值为3、电极间距