阴极异相电芬顿法降解染料废水

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1、阴极异相电芬顿法降解染料废水西安建筑科技大学本科毕业设计（论文）题目Fe2O3/ACF阴极异相电Fenton法学生姓名学号院（系）专业指导教师时间降解染料废水应用化学年月日摘要芬顿技术是一种处理范围广、处理效率高的水处理技术。然而，传统芬顿处理技术的有效pH值范围在3.0附近，并需要加入铁盐和过氧化氢等试剂，增加后续处理成本。针对芬顿技术的缺点，本文将Fe2O3负载于活性炭纤维（Activatedcarbonfiber,ACF）表面，以该复合阴极用于电芬顿体系中，在线还原溶解氧产生过氧化氢，并与负载的金属离子发生电芬顿反应，用于孔雀石绿的降解。本文探讨了循环伏安法制备复

2、合阴极的条件（FeSO4浓度、循环次数、负载液pH、热处理度）对Fe2O3/ACF复合阴极材料性能的影响，以及电芬顿反应条件（溶液初始pH、电解电位、支持电解质Na2SO4浓度、溶液温度）对孔雀石绿去除率的影响。采用紫外—可见分光光度仪对孔雀石绿去除率和过氧化氢含量进行了测定。使用荧光分光光度计对香豆素捕捉羟基自由基过程中产生的7-羟基香豆素含量进行了检测，采用TOC仪对溶液TOC进行了测定。实验结果表明，制备Fe2O3/ACF的最佳条件为：FeSO4浓度0.33mol·L-1，循环伏安法循环次数8次，pH7.0，热处理温度300oC。用于电芬顿反应降解孔雀石绿的最佳反

3、应条件为：溶液初始pH3.0，电解电位?1.0V，Na2SO4浓度0.05mol·L-1，溶液温度30oC。最佳条件下，孔雀石绿去除率达100%，TOC去除率达88.55%。通过?OH的测定表明将Fe2O3负载于ACF表面，使体系产生了羟基自由基。对反应机理的探讨表明?O2?、?OH均参与了氧化去除孔雀石绿，?O2?的作用不可忽视；而ACF阴极体系中没有?OH，由?O2?氧化去除孔雀石绿。关键词：电芬顿，活性炭纤维，孔雀石绿，羟基自由基AbstractFentonreagentiswidelyusedinwatertreatmentthathashighefficien

4、cy.However,theeffectivepHrangeofthetraditionalFentonprocessingtechniquesisaround3.0,anditneedstoaddironsaltandhydrogenperoxideandotherreagents,increasingtheprocessingcost.InordertoovercomethedefectoftraditionalFentontechnology,inthisthesis,Fe2O3wasloadedatthesurfaceofactivatedcarbonfiber

5、（ACF）topreparethecompositecathodeandusedinElectro-Fentonsystemtoproducehydrogenperoxidebyelectro-reducingdissolvedoxygen.ThemetalionsatACFsurfacecanmakeElectro-Fentonreactionwiththeelectro-producedhydrogenperoxidetodegrademalachitegreen(MG).Thisthesisinvestigatedtheconditions(theconcentr

6、ationofFeSO4,thesweepsegments,thepHofloadingsolutionandtheheattreatmenttemperature)forpreparingthecompositecathodebycyclicvoltammetryandtheconditionsofElectro-FentonreactionincludingthepHofsimulatedwastewater,theelectrolysispotential,theconcentrationofNa2SO4andthetemperatureofwastewaterw

7、hichinfluencedtheremovalpercentageofMG.UV-VisspectrometricwasusedtodeterminethecolorremovalrateofMGandproductionrateofhydrogenperoxide.Thefluorescencespectrophotometerwasusedtodetectthecontentof7-hydroxycoumarinproducedduringcoumarincapturinghydroxylradicals,theTOCanalyze