阴极协同过硫酸盐降解苯酚的研究

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1、分类号学号M201273245学校代码10487密级硕士学位论文阴极协同过硫酸盐降解苯酚的研究学位申请人：范聪剑学科专业：环境工程指导教师：崔玉虹副教授答辩日期：2015.5.25ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheSynergisticEffectofCathodeandPersulfateonPhenolDegradationCandidate:FanCongjianMajor:EnvironmentalE

2、ngineeringSupervisor:Assoc.Prof.CuiYuhongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作

3、者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要2-基于过硫酸盐（S2O8,PS）活化的高级氧化技术（Advancedoxidationprocesses,AOPs）以其氧化能力强、价格低廉、

4、稳定性好、反应产物温和等优点成为一种非常有发展前景和应用潜力的除污染技术。本文以来源广泛、毒性较高的典型酚类污染2+3+物苯酚为目标污染物，探讨了以低浓度Fe(Fe)为活化剂，并且引入阴极的2+3+Cathode(Pt)/PS/Fe(Fe)体系对苯酚降解的可行性，较系统全面地考察和分析了各-实验因素对降解效果的影响，提出了表征过硫酸钠和电流利用率的参数△[PS]/[e]，并简要分析了该体系的作用机理。2+3+通过对照实验结果分析可知，以低浓度的Fe(Fe)为活化剂的Cathode/PS/2+3+Fe(Fe)体系能有效降解苯酚，并且较传统的过渡金属活化体系和电化学

5、强化体系更加节能省料。影响因素实验分析表明，苯酚的降解速率随电流密度的增大先增大之后趋于稳定，而过大的电流密度下，体系会由于pH的升高使溶解性铁元素浓度迅速降低而崩2+溃；苯酚的降解速率与初始Fe浓度正相关；与支持电解质（硫酸钠）浓度负相关；-1而随过硫酸钠浓度的增大先增大再减小，在初始过硫酸钠浓度为14.17mmolL时达到最大。反应过程的化学分析和数学分析说明，。由于阴极条件下过硫酸钠的在阴极还原-的必然性，过硫酸钠和电流的利用率无法达到100%，即△[PS]/[e]总小于1；而该值，2+即过硫酸钠和电流的利用率与电流密度负相关，与初始Fe浓度和过硫酸钠浓度

6、正-1相关，随支持电解质浓度的增大先增大后减小，在支持电解质浓度为50mmolL时达到最大。2+3+机理研究反映出该体系的核心是Fe/Fe循环，一切影响到该循环的因素都会影响到苯酚的降解；该体系降解苯酚的中间产物有苯二酚（对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚）、苯醌和马来酸等，而降解苯酚的活性自由基既有硫酸根自由基，也有羟基自由基；苯酚的降解在主要时间段内符合零级反应动力学方程。2+3+关键词：过硫酸盐苯酚阴极FeFeI华中科技大学硕士学位论文Abstract2-Advancedoxidationtechnologybasedonpersulfate(S2O8,PS)a

7、ctivationisanewonedevelopedinrecentyears.Thistechnologyhasgreatpotentialinwaterpollutioncontrolandpreventionbecauseofitsuniquefeatures,suchaseconomy,efficientandenvironmentfriendly.Thisthesisaimedtoexplorethepotentialuseofcathode2+3+2+3+(Pt)/persulfate(PS)/Fe(Fe)systemwithlow-concent

8、rationFe(Fe)