电催化与有机废水处理.ppt

电催化氧化技术的应用局限性☆实用化电极材料不多☆电极寿命不长☆能耗较大☆电解槽传质问题第31页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术的应用局限性目前常采用的电极仍然是石墨、铝板、铁板、不锈钢和一些不溶性电极如PbO2，及一些贵金属如Pt等。第32页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术的应用局限性石墨电极强度较差，在电流密度较高时电极损耗较大，电流效率低。铝板或铁板为可溶性电极，电极本身材料消耗量大，成本高，因此产生的污泥量也大。第33页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术的应用局限性不溶性电极PbO2的氧化能力虽然高于石墨电极，但是因为其电催化性能较低，对难氧化分解的有机物的效果也不理想。第34页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术的应用局限性目前用于废水处理的电极种类不多，而且也因电极材料的限制致使其使用寿命不长，即便是氧化物修饰电极，虽然在废水处理中的效果良好，但其工作寿命也只有几天。这些都进一步限制了电催化氧化方法在生物难降解水中有机物的广泛应用。第35页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术的应用局限性在无电解质的废水中，采用常用的石墨电极或不溶性阳极时，因为电极对有机物的电催化氧化性能较低，在阳极上存在着析氧、水分解等副反应，导致电流效率降低，能耗较大，处理费用较高，使其在实际工程应用中受到经济因素的制约。第36页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术的应用局限性电解过程中，传质因素决定了电极的反应速度及电流效率。这也是导致其能耗较高的原因之一。第37页，共52页，星期日，2025年，2月5日关于电催化与有机废水处理第1页，共52页，星期日，2025年，2月5日主要内容框架电催化氧化技术电催化氧化技术的发展电催化氧化技术的机理电催化氧化技术的优点电催化氧化技术应用于降解水中有机物影响电催化氧化效率的因素电催化氧化技术的应用局限性电催化氧化技术今后的主要研究方向第2页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术电催化氧化（Electro-catalyticOxidation）是指通过阳极反应直接降解有机物或产生羟基自由基·OH、Cl2、O2及O3一类的氧化剂降解有机物的方法。第3页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术该技术采用外加电场,其反应在电极/溶液界面进行。该技术特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的水中有机物的处理。第4页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术的发展水中难降解有机物的处理技术一直是困扰国内外环境科学研究的重要课题第5页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术的发展20世纪30年代，国外学者提出用电解法处理废水，当时主要是处理废水中的重金属离子。当时存在的问题电力缺乏电化学理论局限能耗较高第6页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术的发展20世纪60年代电化学理论研究不断深入电极材料研究不断取得进展“氧化物修饰电极”的出现等推动电催化氧化技术的发展第7页，共52页，星期日，2025年，2月5日电化学理论研究不断深入许多有机化合物的氧化还原反应、加成反应或分解反应，都可在电极上进行电催化氧化方法降解有机污染物提供理论依据第8页，共52页，星期日，2025年，2月5日电极材料研究不断取得进展出现了钌钛涂层的金属阳极D.S.A（也叫“形稳阳极”）并实现了工业化，该电极大大提高了电流效率和电极寿命。第9页，共52页，星期日，2025年，2月5日电催化氧化技术的发展近几年来，国内外开展了一系列研究工作，并取得了一些进展。例如E.Brillas等用Pb/PbO2电极和氧气气体扩散电极降解了苯胺和4-氯苯胺S.H.lin等用Fe电极成功处理了纺织废水L.Czpyrkowicz等采用Ti/Pt和Ti/Pt/Ir电极处理有机胺的废水第10页，共52页，