Ce_3_电催化降解甲基橙模拟废水的研究

Ce_3_电催化降解甲基橙模拟废水的研究第29卷�第1期Vol�29�No�1中�国�稀�土�学�报JOURNALOFTHECHINESERAREEARTHSOCIETY2011年2月Feb�2011�收稿日期:2010-11-12;修订日期:2010-11-30�基金项目:国家自然科学基金项目(51079166),四川省教育厅资助自然科学研究项目(08zc024),四川省教育厅青年基金项目(09ZB063)资助�作者简介:刘�咏(1975-),女,博士,副教授;研究方向:废水处理技术*通讯联系人(E-mai:lly112003@yahoo.com.cn)Ce3+电催化降解甲基橙模拟废水的研究刘�咏*,邹文慧,廖�洋,操�飞,赵仕林(四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066)摘要:对添加Ce3+的甲基橙模拟废水进行了电催化处理实验,考察了Ce3+电催化降解甲基橙的反应动力学;为探讨Ce3+电催化降解甲基橙的脱色机理,将废水分别置入有隔膜和无隔膜电解槽中,在不同的条件(Ce3+的投加方式、位置和搅拌方式)下进行电解,测定分析了废水在电解过程中铈含量、甲基橙浓度、COD及体系紫外�可见吸收光谱图的变化。实验结果表明,Ce3+对甲基橙的电催化反应符合一级反应动力学;Ce3+对甲基橙脱色的电催化反应主要发生在阴极;加入废水中的Ce3+主要是通过将电解生成的H2O2还原为具有强氧化性的�OH进攻甲基橙分子中的偶氮键和Ce3+氧化生成的Ce4+与甲基橙的生色基团络合,使其吸收峰兰移而达到其电催化脱色的目的。关键词:均相电催化;甲基橙;脱色机制;稀土中图分类号:O643.3;X703��文献标识码:A��文章编号:1000-4343(2011)01-0105-07��电化学氧化法作为一种�环境友好�[1]的水处理技术,是多年来有机废水处理领域中持续的研究热点之一。在电解处理过程中,采用电催化剂提高有机物氧化的电流效率,减少能耗是人们研究的主要方向。均相电催化氧化法中催化剂以分子或离子水平[2]对电解氧化过程起催化作用,可增强催化剂、电子、污染物之间的传质效果,有助于减少能耗、提高有机物的氧化效果。我国具有丰富的稀土资源,稀土由于其特殊的4f电子层结构使其具有很好的催化活性[3],并已应用于电多相催化剂的制备研究中[4,5],但稀土元素作为催化剂参与均相电催化降解染料的