二氧化錫微孔管式陶瓷膜電極的制備及對吡啶降解的研究
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【摘要】:電化學(xué)催化氧化技術(shù)降解有機特征污染物具有很多優(yōu)勢,因而,研究電化學(xué)催化氧化活性高、性能優(yōu)良、使用壽命長的陽極材料是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。但是至今,常規(guī)的電極陽極材料自身也存在一定的缺點,這些缺點限制了電化學(xué)催化氧化技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。本文旨在開發(fā)一種電化學(xué)催化氧化活性高、性能優(yōu)良、使用壽命長的陽極材料和增加電化學(xué)擴散控制的電化學(xué)反應(yīng)器。主要的研究內(nèi)容有四個方面:首先,研究改性二氧化錫基體的制備方法,并對制備出的二氧化錫基體進行表征;其次,研究在二氧化錫基體上鍍膜,提高電化學(xué)催化氧化活性,對制備的二氧化錫微孔管式陶瓷膜電極進行表征;再次,研究二氧化錫微孔管式陶瓷膜電極與膜過濾技術(shù)耦合,在自行設(shè)計的電化學(xué)反應(yīng)器中對吡啶模擬廢水降解;最后探討了吡啶在二氧化錫微孔管式陶瓷膜電極上的降解機理。采用固態(tài)粒子燒結(jié)法與摻雜添加劑法成功地制備出性能優(yōu)良的二氧化錫基體。通過表征發(fā)現(xiàn):二氧化錫基體有很多孔道,其孔隙率為37.22%,最大孔徑為3.35μm,平均孔徑為1.461μm,最可幾孔徑為0.70μm,其已經(jīng)達到微濾級別?缒翰顬0.12MPa的時候,二氧化錫基體的純水通量為4.87 mL/cm2·min-1。采用溶膠凝膠法與熱分解法在二氧化錫基體上鍍上錫銻膜,成功制備出二氧化錫微孔管式陶瓷膜電極。通過表征發(fā)現(xiàn),鍍膜之后,較于基體,孔道明顯縮小,孔隙率小了4.92%,最大孔徑為3.05μrn,平均孔徑為1.22μm,最可幾孔徑為0.20μm。其純水通量也小了約7%。所以二氧化錫微孔管式陶瓷膜電極在微濾方面更優(yōu)秀。電化學(xué)表征方面,發(fā)現(xiàn):在酸性條件下的析氧電位最高,為2.06V。在工業(yè)電流密度為50 mA/cm2時的工業(yè)使用壽命為159天。在自行制備的增加電化學(xué)擴散控制的電化學(xué)反應(yīng)器中,用二氧化錫微孔管式陶瓷膜電極作為陽極降解吡啶。分別討論了動靜態(tài)模型、不同的初始濃度、不同的電解質(zhì)濃度和不同的電流密度對吡啶模擬廢水的降解率,以探索最佳的降解吡啶廢水條件。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn):動態(tài)模型增加了電化學(xué)擴散控制,不但在對吡啶的去除效果上更優(yōu)于沒有電化學(xué)擴散控制的靜態(tài)模型,在對吡啶的氧化效率方面,也更加優(yōu)秀;最佳降解條件為初始吡啶濃度為200 mg/L、電解質(zhì)無水硫酸鈉濃度為10g/L、電流密度為25 mA/cm2。通過基于密度泛函理論的過渡態(tài)能量計算和儀器檢測,發(fā)現(xiàn)了吡啶的降解中間產(chǎn)物有甲酸、丙二酸、順丁烯二酸和反丁烯二酸,并檢測到了硝酸根離子和亞硝酸根離子,因而推測了吡啶的降解機理。
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:O646;X703
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1 楊正民;;生產(chǎn)二氧化錫的新方法[J];云南化工技術(shù);1983年01期
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3 楊林宏,張建成,沈悅;分散劑對納米相二氧化錫制備的影響[J];上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年03期
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5 ;用二氧化錫作發(fā)熱體生產(chǎn)中堿玻璃纖維[J];玻璃纖維;1973年01期
6 李國盛;;用國產(chǎn)二氧化錫配制乳白釉[J];陶瓷;1986年01期
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8 陶東平;;氣體還原二氧化錫的非等溫過程動力學(xué)[J];化工冶金;1988年04期
9 趙蘭英,程虎,李翎;三元絡(luò)合光度法測定空氣中二氧化錫[J];職業(yè)醫(yī)學(xué);1989年05期
10 戴元寧;難選錫中礦液相氧化法制取二氧化錫[J];有色金屬(冶煉部分);1990年03期
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1 蔣海燕;戴洪興;何洪;;蠕蟲狀介孔二氧化錫的合成及表征[A];第六屆全國環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年
2 農(nóng)永萍;;火焰原子吸收分光光度法測定二氧化錫中鉛、銅的研究[A];中國有色金屬學(xué)會重有色金屬冶金學(xué)術(shù)委員會第八屆全國錫銻冶煉及加工生產(chǎn)技術(shù)交流會論文集[C];2006年
3 汪慶衛(wèi);寧偉;蔣守宏;沈玉君;;二氧化錫電極的研究及其發(fā)展[A];第五屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集Ⅲ[C];2004年
4 汪慶衛(wèi);寧偉;蔣守宏;沈玉君;;二氧化錫電極的研究及其發(fā)展[A];全國玻璃窯爐技術(shù)研討交流會論文集[C];2004年
5 趙娜;李大光;趙豐華;傅維勤;;二氧化錫納/微米結(jié)構(gòu)材料的制備與表征[A];中國化學(xué)會第26屆學(xué)術(shù)年會納米化學(xué)分會場論文集[C];2008年
6 劉暢;匡勤;謝兆雄;鄭蘭蓀;;不同貴金屬負載的二氧化錫納米八面體的氣敏性質(zhì)研究[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第4分會場摘要集[C];2012年
7 陳帥;齊利民;;二氧化錫納米棒陣列的可控合成及其高倍率鋰電性能[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第4分會場摘要集[C];2012年
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10 汪文峰;二氧化錫—碳基復(fù)合材料在鋰離子電池中的應(yīng)用[D];上海大學(xué);2015年
,本文編號:1152731
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