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1、第卷第期南昌大学学报#理科版∃8&+9−&9&()∗&∗).∗))3.(,∗4∋(∗.)...9!!年∀月%∋+,−/012245#−+672∃+又!!电解水制取臭氧魏健美池乃书#福建师范大学化学系福州:;<<<=∃,,摘要采用>?6塑料基二氧化铅电极作阳极研究设计了一种电解水制取臭氧的新型装置考察了二氧化铅电极的特性和臭氧发生器某些性能,该阳极对臭氧的析出具有良好电催化活性,臭氧产9:·一’·一∀,Χ∃率可达<≅0/Α≅左右阳极电流效率#以ΒΔ表示可达<ΔΕ:Δ,,二氧化关链词臭氧电解水铅电极分类号<ΦΦ9;,。
2、,不能臭氧是一种很强的氧化杀菌剂在反应后不留下有害的残物但它的稳定性较差贮存过久,应用时需现场制取。传统制取臭氧的方法是采用电晕放电法。该法所需的设备庞大,不便现场移动,且产生的,,〔,’。臭氧浓度又低如使用空气还会产生有害的氮氧化物气体因而大大限制了臭氧的应用近,。,,来国际上多采用电解法制取臭氧该法创于<年其基本原理是以低压直流电电解水使。本文就是应用“>?6水在特制的阳极一溶液界面上被氧化而产生臭氧自己的发明专利塑料”〔”,按上述原理研。基二氧化铅电极作阳极究设计一种制取臭氧的新装置实验部分电解法制取臭氧就是由阴阳两极和
3、电解质溶液构成一种电解装置。阳极处析出臭氧,阴极,一。Χ有两种选择为析氢阴极一为氧还原阴极阳极两极的电化学反应式如下阳Χ极主要反应Η:9:ΓΒ戒∃ΙΦΓΙΙΦ.一#ϑ兮ΚΛ+8∃Χ一阳极副反应Χ9∀Ι.一ΗΓΒ一一气∃ΙΓΙ#ϑ呈Κ∀:8∃Χ析氢阴极反应9Ι.ΜΧΒ&8∃ΗΓΙΗΓ#ϑ呈Ε<Χ—氧还原阴极反应9ΧΙ.ΜΗΓΧ#∃#ϑ#∃Ι主ΓΙ宝一∀:8∃—9电极的制备与测试·。用,、?6塑料乍荃体镀制二绒化沿电吸的方法见文献「∀’〕Χ收搞日期!!<Φ∀·∀9<南昌大学学报#理科版∃!!年阴极采用不锈钢作析氢阴极和国
4、产的防,它、、水型气体扩散阴极由聚氯乙烯活性炭、Ν还原催化剂乙炔炭黑和镀银铜网或镍网等ΟΟΜ一砚已ΟΟ二二二扮复合组成的。一二,尸9∀奥氧发生器的结构乞9∀9析氢阴极的臭氧发生器的结构,如图9图中#+∃阳极室电解液高位槽兼气液分离器,,#∀∃阴极室电解液高位嘈兼气液分离器Π,、、#:∃隔膜可用微孔陶瓷微孔聚氯乙烯微孔聚,,,四氟乙烯等#∃阳极室#;∃阴极室#Φ∃沂ΙΝΝ,,氢阴极#不锈钢阴极∃#”阴极水冷却室#∃,阳吸#>?6塑料基二氧化铅电极∃#!∃阳极图采用析氢阴极的电解法奥氧发生器结构示意图,,水冷却室内有冷却管道
5、与电解液高位槽,,#∃和电解槽底部相通借助阳极室电解产生的气体和电解室内外温差为动力使电解液产生,,,。自动循环从而提高冷却效率#<∃冷却水出口#∃冷却水进口9∀9∀采,∀9图中,#∃电解液注入口,#∀∃气体出口,用氧还原阴极的臭氧发生器的结构如图,,,,,#:∃水冷却蛇管#∃氧还原阴极外表面与空气接触#;∃氧还原阴极内表面与电解液接触#,。ϑΦ∃阳极#>?6塑料基二氧化铅电极∃#=∃>?6塑料基体采用氧还原阴极的理论槽电压#兮一ϑ<9∀3∃比析#ϑ兮一ϑ呈Ε9;,,呈Ε氢阴极3∃为低有利于节约电能而且不用隔膜结构
6、较简单,又无氢气析出,操作安全方便,但其使用寿命较短,原因在于制作耐久性的电极较难。本文,〔‘,。着重于氧还原阴极发生器的研究并已获得专利权9:奥氧产率和电性能的测定9:9,用日本岛津产臭氧的测定在研究中18一∀<型紫外线吸收谱仪测定所研制发生器产生的臭氧。臭氧定量分析采用碘量法。9:9∀电性,能的测定以研制的氧还原阴极发生器#见图∀∃在室温下进行某些电性能测定其中包括不同的电解质所表现出的伏安特性、阳极电流密度与臭氧产率以及与阳极电流效率和:犷性能巍、。Ο‘最月Θ卜器肠宜曹羊银的部件它必须同时具备诵画计。“对早氧析出有良好
7、的电催化沽住和耐化字、Ρ二」曰乌由,卜学腐饨Ο术∃左用?6Θ日八吧料从二试口、」卜化论不溶·卜卜2翔%乍烫9它‘%通川+Σ+汲季比%冬,,%ΤΡ9ΥΚ二几’个+一土小毕(‘占以Χ+门ς9』卜+Ι++图∀采用氧还原阴极的电解法臭氧发生器结构示意图·∀9<南昌大学学报#理科版∃!!年阴极采用不锈钢作析氢阴极和国产的防,它、、水型气体扩散阴极由聚氯乙烯活性炭、Ν还原催化剂乙炔炭黑和镀银铜网或镍网等ΟΟΜ一砚已ΟΟ二二二扮复合组成的。一二,尸9∀奥氧发生器的结构乞9∀9析氢阴极的臭氧发生器的结构,如图9图中#+∃阳极室电解
8、液高位槽兼气液分离器,,#∀∃阴极室电解液高位嘈兼气液分离器Π,、、#:∃隔膜可用微孔陶瓷微孔聚氯乙烯微孔聚,,,四氟乙烯等#∃阳极室#;∃阴极室#Φ∃沂ΙΝΝ,,氢阴极#不锈钢阴极∃#”阴极水冷却室#∃,阳吸#>?6塑料基二氧化铅
