恒电位和恒电流下苋菜红在ACF上的电化学脱色

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1、恒电位和恒电流下苋菜红在ACF上的电化学脱色Furthermore，thedecoloringprocessfollowspseudo-firstorderkinetics；(4)Intherangeof0．6V～1．4Vand0．125mA／cm2～0．5mNcm2．theelectmoxidationresultsinthedecolodzat．onandthedecolodngprocessalsofollowspseudo币rstorderkineticsKeywords：potentiostatic，gatva

2、nostatic，activatedcarbonfiber(ACF)．Amaranthdecolorizaton．electrooxidation．electroreduction，adso『ption恒电位和恒电流下苋菜红在ACF上的电化学脱色1．电化学方法处理染料废水的研究进展染料废水主要包括染料生产废水和印染工业废水，它们具有组成复杂，色度高，COD、TOC含量高，悬浮物多，水质、水量变化大，难降解物质多等特点，是难处理工业废水之一。染料废水的脱色方法主要包括生物氧化法、化学氧化法、活性炭吸附法、混凝法和电化学方法

3、等。其中电化学法具有无需或少量投加化学药剂，不产生二次污染，后处理简单，占地面积小，管理方便等优点又被称作环境友好技术，在染料废水处理领域，越来越受到人们的重视。它包括电凝聚法、电气浮法、电氧化还原法以及电吸附法等。本文仅就电氧化还原法和电吸附法处理染料废水的研究进展进行归纳和总结。1，1，染料废水的电氧化降解脱色染料的颜色源于染料结构的共轭双键，且随共轭双键长度的变化而变化。所以，共轭双键的破坏或断裂必将导致染料脱色。事实证明，借助强氧化剂，如03、NaOCl、Hz02和Fenton试剂等的氧化反应破坏发色体系而使染料

4、脱色也可以通过电化学过程来实现，甚至可能得以强化而更为有效。有机污染物的电化学氧化既可以通过电极与有机物之间的异相反应来实现，也可以通过电极上产生强氧化性物质，如CIO。和Fenton试剂，在体相对有机物进行均相氧化来实现。前者称为直接电氧化(directelectrooxidation)，后者称为间接电氧化(indirectelectrooxidation)。由于有机污染物的电氧化降解机理较为复杂，直接电氧化、间接电氧化和电还原作用可能同时存在。通常仅能说明何种方式占优势。图1—1模拟了电氧化过程的可能反应途径”】。一

5、般情况下，电氧化过程包括以下几步：习，／盅。．忸缈7{寥习＼productselectrodesolutionRCOelectrodesolution』e卅，，7C，，吖／升／j孤74＼／1、44一C+ROelectrodesolution图1．1电氧化法处理有机污染物的模拟反应途径川(a)直接电氧化；{b)和{c)可逆与不可逆电发生氧化剂的矧接电氧化：R一还原性有机污染物：C一屯活性物质；C+一电生成强氧化剂：O一有机物氧化降解产物Fkg．1-1Schematicrepresentationofdirectandind

6、irectelectro-oxidationprocess一纩朱恒屯位和恒电流下苋菜红在ACF上的电化学脱色1．电活性物质，如直接电氧化时的有机物或间接电氧化时的02、CI。等，从体相(solution)传递到电极表面(electrode)：2．电活性物质在电极表面吸附。并与电极之间发生异相电极反应；3．对于直接电氧化，反应产物脱附并向体相传递或在电极表面沉积；对于间接电氧化具有强氧化性的反应产物脱附，并向体相传递，在体相氧化有机物。1．1．1．染料废水的直接电氧化脱色对于发生于异相界面的电极反应，施加在工作电极上的电势

7、大小表示了电极反应的难易程度，而流过的电流则表示了电极表面上所发生反应的速度【2】。染料的直接电氧化就是发生在电极表面的异相界面反应，因此染料直接电氧化的难易程度由施加在工作电极上的电势即电位大小决定，而反应速率在一定程度上由流过电极表面的电流决定(电极反应的速率有时受传质步骤控制闫)。所以，电极电位和电流密度对处理效果和反应速率的影响应该成为染料废水直接电氧化降解脱色的重要研究内容。目前，恒电位(potentiostatic)或恒电流(galvanostatic)模式下染料电氧化降解脱色的报道甚少。1．直接电氧化降解脱

8、色实验的供电模式以往有关染料废水直接电氧化降解脱色的研究几乎都是使用直流稳流，稳压电源在给定槽压【3。7】或恒流(constantcurrent)[8-11]模式下完成的，多数研究以考察槽压，电流密度、电解质浓度、pH值、溶液搅拌强度(考察传质的影响)等控制条件对处理效果、脱色速率、电流效率和能耗的影响为主要目的。给