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新型二氧化铅电极处理染料废水

摘要:利用高压塑片法制备掺杂镧和活性炭以及聚四氟乙烯(PTFE)的新型二氧化铅电极,采用X衍射(XRD),循环伏安曲线(CV),扫描电镜(SEM)等手段对电极性能进行表征,研究了其电催化处理有机染料废水(亚甲基蓝)的降解效果,并对反应机理进行了相关研究。研究表明,该电极具有良好的抗腐蚀能力,对亚甲基蓝具有较好的降解效果。

通过与普通二氧化铅电极比较,该电极在染料脱色和去除COD方面都有较明显优势,显示出较好的工业应用前景。

近几年来,随着经济社会的发展,染料废水排放量逐渐增大,所含有毒物质也越来越多,对环境和社会的危害也越来越大。偶氮染料约占世界染料年产量的一半以上,是目前应用较为广泛的一种有机染料。由于其废水中含有大量难降解的偶氮化合物,采用常规生化方法不仅经济耗费巨大,而且处理效果也不理想,因此,人们迫切需要寻找一种高效率的染料废水处理技术。电解法由于具有降解效率高,操作简单,不易产生二次污染等优点,近年来被广泛用于染料废水、制药废水等难降解废水的处理研究中。

在电催化反应过程中,阳极材料是决定电催化处理效率的关键性因素。综合性能良好的阳极材料不仅能够承受较高电位,对有机物具有较高的催化降解性能,同时还能抵抗废水的腐蚀,尽可能地降低成本。

在不同电极材料选取过程中,PbO2电极由于在电催化反应过程中具有电阻率低、导电性能优越、化学性质稳定等优点,经常作为不溶性阳极应用于污水处理和高纯水制备工艺过程中。目前国内外大多利用电沉积法工艺制备PbO2电极。其主要缺点是在电催化过程中电沉积层易脱落,从而使该法在工业中难以广泛应用。目前国内外学者大多致力于如何选择性能更加优越的基底材料以及掺杂其他物质达到改善PbO2性能目的等方面的研究。

为此,本研究通过在PbO2粉末中掺入少量聚四氟乙烯乳液(PTFE),采用高压塑片的方法制备PbO2电极,该工艺方法不仅操作简单,实用性强,而且从根本上避免了电沉积层易脱落的问题。通过对染料废水的处理研究表明,该电极具有良好的废水处理效果,适宜于工业应用。

1实验部分

1.1试剂与仪器
新型二氧化铅电极处理染料废水

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