β-PbO 2 复合电极电催化降解水体中芳香类有机污染物研究

发布时间：2025-06-27 04:02

　　本文采用电沉积法制备β-PbO₂电极以及掺杂了Co₃O₄或CeO₂的β-PbO₂复合电极，通过X射线衍射、电镜扫描、循环伏安曲线和稳定性测试等手段对所制电极的成份、表面形态、氧化还原点位和使用寿命进行了研究。并以对硝基苯酚（p-NP）和双酚A（BPA）模拟废水为研究对象，系统的考察了各电极的电催化活性。研究结果表明：适量掺杂Co₃O₄或CeO₂的β-PbO₂可提高电极的析氧电位、稳定性和电催化活性。 在电解对硝基苯酚的实验中，在以NaCl为支持电解质，电解质投加量为0.025mol/L，对硝基苯酚初始浓度60mg/L，外加电压为20V，极板间距7cm，溶液初始pH为5的条件下，电解1.5h后，CODcr去除率可达87.5%，p-NP去除率高达99%。β-PbO₂电极电催化降解对硝基苯酚过程满足拟一级动力学反应。 在电解双酚A的实验中，系统的比较了β-PbO

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
致谢
第一章 绪论
    1.1 水体中有机污染物污染现状
    1.2 电催化法处理水体中有机污染物的现状与进展
        1.2.1 电催化降解机理
        1.2.2 电催化氧化的研究趋势
    1.3 PbO₂电极处理有机污染物的研究
        1.3.1 电极材料的选择
        1.3.2 PbO₂电极制备方法
        1.3.3 PbO₂的研究趋势
    1.4 本课题研究的内容和意义
        1.4.1 选题的依据
        1.4.2 研究内容及意义
    1.5 本研究对象的性质
        1.5.1 对硝基苯酚
        1.5.2 双酚 A
第二章 实验材料及方法
    2.1 仪器和药品
    2.2 实验装置
    2.3 分析方法
        2.3.1 p-NP 浓度的分析方法
        2.3.2 CODcr的分析方法
        2.3.3 总酚的测定方法
第三章 β-PbO₂电极电催化降解难降解有机废水的研究
    3.1 β-PbO₂电极的制备及性能考察
        3.1.1 电极的制备
        3.1.2 电极性能的考察
    3.2 β-PbO₂电极电催化降解对硝基苯酚
        3.2.1 电催化活性考察
        3.2.2 对硝基苯酚降解产物的 UV-Vis 分析
        3.2.3 对硝基苯酚降解机理探讨
        3.2.4 对硝基苯酚降解动力学分析
        3.2.5 小结
    3.3 β-PbO₂电极电催化降解双酚 A
        3.3.1 电催化活性考察
        3.3.2 电催化体系降解机理
        3.3.3 双酚 A 降解产物分析
        3.3.4 双酚 A 降解动力学分析
        3.3.5 小结
第四章 Co₃O₄/β-PbO₂复合电极电催化降解双酚 A 废水的研究
    4.1 Co₃O₄/PbO₂复合电极的制备
    4.2 电极性能的考察
        4.2.1 XRD 谱图分析
        4.2.2 SEM 电镜图分析
        4.2.3 循环伏安曲线
        4.2.4 电极抗腐蚀性能
    4.3 电催化活性考察
        4.3.1 支持电解质对电解效果的影响
        4.3.2 电解质浓度对电解效果的影响
        4.3.3 电解时间对电解效果的影响
        4.3.4 双酚 A 初始浓度对电解效果的影响
        4.3.5 外加电压对电解效果的影响
        4.3.6 极板间距对电解效果的影响
        4.3.7 溶液初始 pH 值对电解效果的影响
    4.4 双酚 A 降解产物的 UV-Vis 分析
    4.5 双酚 A 降解机理探讨
    4.6 双酚 A 降解动力学分析
    4.7 小结
第五章 CeO₂/β-PbO₂复合电极电催化降解双酚 A 废水的研究
    5.1 CeO₂/β-PbO₂复合电极的制备
    5.2 电极性能的考察
        5.2.1 XRD 谱图分析
        5.2.2 SEM 电镜图分析
        5.2.3 循环伏安曲线
        5.2.4 电极抗腐蚀性能
    5.3 电催化活性考察
        5.3.1 支持电解质对电解效果的影响
        5.3.2 电解质浓度对电解效果的影响
        5.3.3 电解时间对电解效果的影响
        5.3.4 双酚 A 初始浓度对电解效果的影响
        5.3.5 外加电压对电解效果的影响
        5.3.6 极板间距对电解效果的影响
        5.3.7 溶液初始 pH 值对电解效果的影响
    5.4 双酚 A 降解产物的 UV-Vis 分析
    5.5 双酚 A 降解机理探讨
    5.6 双酚 A 降解动力学分析
    5.7 小结
第六章 研究结论和展望
    6.1 研究结论
    6.2 建议与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：4053776