超声辅助电催化氧化降解苯酚影响因素的研究

为探讨水体中苯酚的超声辅助电催化氧化降解,考察了超声的频率和声强、溶液的pH值、温度、支持电解质的浓度,电流密度以及苯酚的浓度等因素的影响。在超声声强分别为21.1W/cm2和27.1W/cm2下电催化氧化降解40min,COD去除率分别为59.3%和64.4%,明显高于无超声作用下41.6%的COD去除率;在中性和弱碱性介质中(pH0值在7￣11之间)苯酚的降解效果较好,pH0=10时,苯酚降解的准一级反应速率常数最大;体系的初始pH值超过11,苯酚的降解速率下降很快,这主要是因为体系的碱性太强导致许多副反应的发生,降低了电流效率,反而不利于污染物的氧化降解;溶液中的支持电解质Na2SO4的浓度(CNa2SO4)为10g/L时,苯酚降解的准一级反应速率常数和电催化氧化降解反应时的槽电压均达到最优;在电催化氧化降解过程中,随着电流密度的增加,污染物的氧化降解速率和效率也随之增大。综合考虑降解效率和电流效率两方面因素,电流密度在10￣30mA/cm2范围内较为适宜。

超声辅助电催化氧化降解苯酚的研究

对电催化氧化和超声辅助电催化氧化降解苯酚过程中的UV扫描吸收光谱研究表明:在苯酚的氧化降解反应过程中,都有对紫外光有吸收的中间体生成;对吸光度峰值随降解反应时间的变化关系进行非线性最小二乘法拟合(NLSF),发现溶液的相对吸光度峰值的衰减均符合表观零级反应动力学规律,其相应的表观反应速率常数(k0)分别为(0.0051±0.0005)m in-1和(0.0052±0.0003)m in-1;但超声波对电催化降解苯酚的速度和效果并无显著影响。同时GC-MS也检测到苯酚超声辅助电催化氧化降解60 m in后,发现除苯酚仍然存在外,还有中间产物苯酚乙酸酯、甲酸、乙酸,从而证实苯酚在羟基自由基作用下,开环氧化降解生成乙酸和甲酸等小分子有机物,最后降解为二氧化碳和水。

超声辅助电催化氧化降解水杨酸的研究

通过对水杨酸降解的UV扫描吸收光谱的研究表明,在水杨酸的电催化氧化和超声辅助电催化氧化降解过程中,都有吸收紫外光的中间体生成,对吸光度峰值随降解反应时间的变化关系进行非线性最小二乘法拟合(NLSF),发现其衰减均符合表观一级反应动力学规律;而COD值的衰减也都符合表观一级反应动力学规律。GC-MS检测到水杨酸超声辅助电催化氧化降解60 min后,有中间产物甲酸、乙酸、苯酚,认为是水杨酸在.OH的作用下,开环氧化降解生成乙酸和甲酸等小分子有机物,最后降解为二氧化碳和水。