炭纤维作电极的高级电化学氧化技术对直接深蓝L-3RB的矿

第卷第期年月兰州大学学报自然科学版从〕文章编号导卜加活性炭纤维作电极的高级电化学氧化技术对直接深蓝一的矿化段利艳,贾冰玉,朱存真,叶为春,王春明兰州大学化学化工学院,甘肃兰州以犯摘要以活性炭纤维作为新型电极,采用高级电化学氧化工艺对直接深蓝卜进行了矿化研究。过程包含了两种不同的电化学过程—电和光电过程的含的溶液被用于矿化研究,结果表明光电过程具有最高的初始总有机碳去除率以及脱色率,这两种高级电化学氧化过程的机理都可以归结为和电生反应所产生的经基自由基对的矿化降解关健词活性炭纤维直接深蓝电光电矿化中圈分类号文献标识码一乞一夕,刀通乞仰一夕,万仇几一,于百已葱一牡,环讨一仇葱口,,侧刃,卜勿,卜,而认吧勿罗直接深蓝是应用于印染种技术是基于电化学、光电化学来产生一种强工业的一种重要的偶氮染料,但其引起的水污染氧化剂—经基自由基,与有机物反应使其问题日益严重,对其降解或将其彻底矿化日益受最终转化为和在酸性体系中,的到重视存在会提高电解体系的氧化性能,因为与高级电化学氧化工艺一电生的反应会产生大量的·电过,已经被广泛地应程一用到了废水中有机污染物的矿化处理中‘一,这一,收稿日期一甚金项目国家自然科学基金资助项目作者简介王春明一,甘肃徽县人,教授,博士研究生导师,研究方向为电化学与电分析化学,通讯联系人,、·第期段利艳,等活性炭纤维作电极的高级电化学氧化技术对直接深蓝的矿化、·在紫外光的照射下,凡鸟及·因为中“的产生,所以导致了矿化过程加速光电凡过程此反应只在、的紫外区发生,增加了的浓度而体系中的又可以转化为使得催化反应加速凡、凡·及一及活性炭纤维作为一种具有很好的吸附和导电性能的新型碳材料,除了吸附特性之外,还可以将作为一种三维电极,它的表面积可以达到‘一‘另外,已证明在上的再生能力比在石墨电极上强得多本文利用以作为电极的高级电化学氧化工艺来降解矿化一,除系统研究了以为代表的偶氮类染料的矿化过程外,作为一种新型电极材料在环境保护方面的应用前景得以肯定另外,还将用方法所得到的结果与有电再生及无电再生下的阳极氧化作了对比实验部分化学试荆和材料由鞍山活性炭纤维公司提供,其厚度为,比表面积,微孔直径商品染料未纯化,天津化工采购供应站,其化学结构如图所示白银化学试剂厂,无水西安化学试剂厂,·绵阳化学试剂厂,均为分析纯试剂图‘的结构式卜电解体系所有电解过程都是在一个敞开的,容积为的电解体系中进行,恒定电流由直流电源提供两片电极面积均为,厚度为·装置示意图见图样品空气将苏一直流电源电极一溶液磁力搅拌用进行一矿化的试验装置示意图、为反应发生的最佳范围阎,本文用控制溶液体系,、一般有机污染物浓度低去除效果好刃,本文选取一浓度为毗将含、的的一溶液分别在,,和下进行电解矿化电和光电过程溶液中加人的为了排除对染料吸附所引起的初始总有机碳的降低,在电解之前电极首先在的中振荡以达到预饱和的目的电解过程中,阴极表面鼓人空气以保证电化学反应所需要的氧气在光电过程中,紫外光源由高压汞灯林提供,放置在距离电解池侧面的地方,在电解过程中溶液保持持续搅拌状态分析方法和仪器每隔一定时间,,,,访,和取样,然后在型紫外可见分光光度计上海精密科学仪器有限公司下测样品的吸光度林脱色率为‘一。其中。是溶液的初始吸光度是电解后溶液的吸光度不一注以卫压︺兰州大学学报自然科学版第卷及电解过程中样品的由,系列分析仪公司,澳大利亚测定,电解所需直流电源由恒电流仪北京大学物理系制造提供的浓度由以下方法得出检测限为一“在的石英比色皿中加人,样品,加人苯二甲酸氢钾和碘化试剂碘化钾,,铂酸钱,然后在紫外分光光度计下测定其在入的吸光度·,最后即可得出的浓度产生的电流效率为全其中。。指在‘时刻的实际浓度而忿是假设阴极只有反应发生时产生的理论值,扭可以由法拉第定律得出剂·,对仍有一定的氧化效果从曲线,,可以推测与文献报道一致的结论自由基无选择地迅速与这种芳香族有机化合物发生种形式的反应脱氢反应、破坏一不饱和键的加成反应和电子转移反应,从而使其发生化学降解此对比实验结果说明,高级电化学氧化工艺处理具有快速、高效的特点弓·一·‘一其中是电解电流是电解时间‘,’,移数是电子转结果与讨论脱色率图是在降解过程中的脱色率随电解时间变化的曲线图,从曲线和可以看出在电解体系产生的没有及萦外光时的在没有及紫外光时,研究了在不同电流下电解而时阴极所产生的量随时间的变化关系由图可以看出的浓度与电解电流基本成正比关系,在,,及下经过的电解后,的浓度分别可以达到拼,拼,拼及拼然而,的浓度与电解电流并没有呈线性关系,原因可能是一旦双氧水在阴极产生以后,它可以通过反应和在阳极或是在溶液中被氧化成︵曰是二︶、侧珑月丫求、瓣司翅吸附阳极氧化未加的权化电光电电流为,过程中空气流为图脱色率对时间的曲线处理后,因吸附引起的脱色率仅为,而阳极氧化可达