探索气体扩散电极在bef及tio,2ti光电催化过程中的应用研究

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1、太原理工大学硕士学位论文气体扩散电极在BEF及TiO<,2>/Ti光电催化过程中的应用研究姓名：王韵芳申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：孙彦平;樊彩梅20040501太原理工大学硕士研究生学位论文Y：620020气体扩散电极在BEF及Ti02／Ti光电催化过程中的应用研究摘要本文采用热压法制备了一种多孔气体扩散电极并对其进行TXRD表征。通过对过程中H202的测定证实气体扩散电极可以吸附空气气泡中的氧气而使之原位还原产生H：02。在以气体扩散电极为阴极，铁板为阳极的单槽反应装置中，建立了一种紧凑简单的双电极电化学体系(BEF)。利用气

2、体扩散电极产生的H202与阳极产生的Fe2+直接发生Fenton反应对水中有机污染物进行降解研究。选择具有代表性的难降解芳香族有机污染物之一一苯酚作为降解对象，并考察了溶液的初始浓度与pH值，操作电流，反应温度等因素对BEF过程降解水中苯酚的影响；采用Uv-VIS技术测定了反应液中苯酚的浓度定性的证明了该法对苯酚的降解深度。通过与以板状石墨电极的EF法对溶液的TOC及COD。，下降情况的比较，表征了该方法处理水中苯酚的矿化程度；采用HPLC测定反应的中间产物并据此推断BEF过程降解苯酚的反应机理。结果表明：气体扩T太原理工大学硕二卜研究生学位

3、论文散电极在较大的pH值范围内能够吸附空气气泡中的氧气雨使之还原为H：O：。BEF过程可以有效的降解水中的苯酚，而且溶液的3-OC及COD。，下降明显。其降解机理与Fenton法相同，主要的中间产物为：顺，反丁爝二酸。以Ti02／Ti为工作电极，以气体扩散电极为对电极，以饱和H‘汞电极为参比电极建立的三电极的光电倦化体系中，同样选择苯酚为降解对象进行了研究。并考察了外加电压，溶液的初始浓度和pH值，光强等冈索对苯酚在Ti02／Ti光电催化过程中降解速率的影响；采用HPLC对反应的中间产物进行分析；通过溶液的TOC、COD的下降情况表征该方法处

4、理水中苯酚的降解深度；并与以铜片为对电极的光电催化过程进行了比较，证明该气体扩散电极运用于TiO：／Ti光电催化过程中对溶液的COD。，的下降明显。关键词：气体扩散电极，H202，BEF，TiOJTi光电催化II太原理工大学硕士研究生学位论文STUDYONAPPLlCA，rIoNoFGASDIFFUSIONELECTRODEINTHEBEFANDT102／TIPHoToELECTRoCATAIjYSISABSTRACTInthispaper,agasdiffusionelectrodewasmadebyhotpressuremethodand

5、characterbyXRD．ItwasprovedthatthegasdiffusionwasabletoabsorboxygenintheairthatwasreducedinsituintohydrogenperoxideviadeterminationofhydrogenperoxideintheprocessInanundividedcompartmentcell，agasdiffusionelectrodewasusedascathodegeneratinghydrogenperoxideandFeplateasananodege

6、neratingFe2+．DuringtheBipolarElectro—Fenton(BEF)system，organiccontaminationsinwaterwerethenefficientlyoxidizedwith·OHradicalsproducedfromFenton’SreactionbetweenH202andFe2+generatedinsitubythetwoelectrodesOneofthe，mosttypicalanddifficultlydegradatediaromaticItIcompounds——phe

7、nolwastheobjectivesubstance．Theeffectsofsomefactorssuchasinitialconcentrationofphenol，initialpHvalueofsolution，operatedcurrent，temperatureonthedegradationrateofphenolwerealsoinvestigated．ThedegradeddepthofphenolwasprovedbyUV：VIStechnology．Themineralizationdegreeofphenolinwa

8、terbyBEFwastokenthroughcomparingthedropofTOCandCODcrwithEFsystemusingplategraphite