对甲基苯酚电催化氧化机理

在无隔膜电解槽中,利用线性伏安法和恒电流电解法研究了Ti/PbO2电极对于对甲基苯酚氧化的电催化活性,通过阳极过程中对甲基苯酚及其氧化中间产物的液相色谱测定,研究了对甲基苯酚电催化氧化降解的机理.研究结果表明,Ti/PbO2电极能够有效地电催化氧化水溶液中的对甲基苯酚,在25℃下,初始浓度为2mmol/L的对甲基苯酚溶液,恒定电流密度为50mA/cm2,电解3h,对甲基苯酚的转化率为74.32%,有机碳去除率为61.81%.对甲基苯酚电氧化降解要经过生成对羟基苯甲醇、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、对苯二酚、对苯醌、顺丁烯二酸和草酸,最终变成CO2的历程,其中对苯二酚的氧化和顺丁烯二酸的氧化为反应的速控步骤.

Ti／Sb2O5-SnO2／PbO2电极电催化氧化对氨基苯酚

以电沉积法制备的Ti/Sb2O5-SnO2/PbO2电极作阳极,恒电流电解水溶液中的对氨基苯酚(PAP),利用紫外光谱探讨了对氨基苯酚电催化氧化的反应历程,系统地考察了电解时间、反应温度、pH值、电流密度以及对氨基苯酚初始浓度对COD去除率的影响,提出了电催化氧化对氨基苯酚的最佳条件.结果表明,对氨基苯酚电催化反应为逐级氧化历程,主要中间产物为苯醌、丁烯二酸和草酸,最终产物为CO2和水.20℃,对初始浓度10 mg/L的对氨基苯酚水溶液(pH=6),恒定电流密度100 mA/cm2,电解1 h,COD去除率可达98.5%.该方法作为废水中对氨基苯酚的最小化处理,具有良好的应用前景.

苯酚在Ti／PbO2电极上的电氧化反应

利用线性伏安法和恒电流电解法研究了苯酚在Ti/PbO2电极上的电催化氧化反应,通过电氧化过程中反应物和中间物的高效液相色谱测定,研究了苯酚在Ti/PbO2电极上电催化氧化的反应机理.实验发现,Ti/PbO2电极对水溶液中苯酚的电氧化具有显著的催化作用,25℃时,对初始浓度为2 mmol/L的苯酚水溶液,恒定电流密度为50 mA/cm2,电解3 h,苯酚转化率为98.02%,有机碳去除率为54.36%.苯酚在Ti/PbO2电极上电催化氧化要经过对苯二酚或邻苯二酚、对苯醌、反丁烯二酸和草酸,最终变成二氧化碳和水的历程.第一步反应苯酚转化的主产物是对苯二酚.对苯二酚转化为苯醌和苯醌转化为反丁烯二酸的反应为慢反应,反丁烯二酸转化为草酸的反应为快反应.

阴阳极协同作用下对硝基苯酚的电催化降解

利用线性扫描伏安法和恒电流电解法研究了Ti/PbO2电极对于对硝基苯酚(PNP)降解的电催化活性,通过对阳极过程和阴极过程中对硝基苯酚及其降解中间产物的液相色谱测定,研究了阴阳极协同作用下对硝基苯酚电催化降解的历程。结果表明,Ti/PbO2电极能够有效地电催化降解水溶液中的对硝基苯酚,在35℃,初始浓度为1 mmol/L的对硝基苯酚水溶液,恒定电流密度40×10-3A/cm2,电解240 min,对硝基苯酚转化率为98.6%。对硝基苯酚电催化氧化降解要经历生成对苯二酚、邻苯二酚、对苯醌、丁烯二酸和草酸,最终变成二氧化碳和水的反应历程,其中对苯二酚为第一步反应的主产物,对苯醌转化为丁烯二酸和丁烯二酸转化为草酸这两步反应是阳极氧化过程的速率控制步骤。对硝基苯酚在阴极上发生还原反应,还原产物为对氨基苯酚(PAM)。在无隔膜电解槽中,由于阴极还原产物对氨基苯酚很容易到阳极上发生氧化反应,阴阳两极产生协同作用,因而加速了对硝基苯酚的降解反应。

对甲基苯酚在不同催化剂电极上的电氧化

在无隔膜电解槽中,利用线性伏安法和恒电流电解法研究了Ti/PbO2、石墨和Pt电极对于对甲基苯酚电氧化的催化活性,通过电解前后溶液中对甲基苯酚及其氧化中间产物的液相色谱测定,比较了对甲基苯酚在3种电极上的转化和降解速度,并讨论了对甲基苯酚电氧化降解的历程和速控步骤.研究结果表明,Ti/PbO2电极能有效地催化氧化水溶液中的对甲基苯酚,并将其彻底去除,电极活性较高;石墨电极也能够催化氧化水溶液中的对甲基苯酚,但效果较差;Pt电极在3.0 h的电解时间内,只能将对甲基苯酚转化成对苯二酚,而不能将其完全矿化.对甲基苯酚电氧化降解需要经过对羟基苯甲醇→对羟基苯甲醛→对羟基苯甲酸→对苯二酚→对苯醌→顺丁烯二酸→草酸,最终生成二氧化碳和水的历程.当以Ti/PbO2作阳极时,对苯二酚转化为对苯醌和顺丁烯二酸转化为草酸两步反应为较慢的速控步骤;当以石墨作为阳极时,对苯二酚转化为对苯醌的反应为速控步骤.