[發(fā)明專利]一種高效苯酚廢水降解用陽極材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010593680.8
• 申請日: 2020-06-27
• 公開（公告）號: CN111634982B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 趙玉平
• 申請（專利權）人: 北京中核天友環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72;C25D11/26;C25D15/00;C25D9/06;C02F101/34
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 連圍

本發(fā)明提供一種高效苯酚廢水降解用陽極材料的制備方法，所述陽極材料的氧化鉛與鈦基材的結合力高，使用壽命長、穩(wěn)定性好、電催化氧化活性高、陽極的析氧電位為1.81V，使用所述陽極進行苯酚廢水降解100min后，苯酚的去除率為84.1，COD去除率為66.3%。

技術領域

本發(fā)明涉及一種高效陽極材料的制備方法，并將其用于電催化氧化去除水中有機污染物，屬于電催化氧化處理工業(yè)廢水技術領域。

技術背景

苯酚是重要的基本有機化工原料，隨著工業(yè)經濟的發(fā)展，特別是合成材料的品種和產量迅速擴大和增長，世界范圍內苯酚的需求量和下游產品的開發(fā)持續(xù)升高，在藥物合成、油漆、染料、炸藥、防腐劑、煤氣化，煉油、纖維、機械、管材等諸多行業(yè)中廣泛地應用。由于工業(yè)門類、產品種類和工藝條件不同，廢水組成及含酚濃度差別較大，特別是加工酚醛樹脂的廢水含有極高濃度的苯酚。

苯酚毒性過程為：在生物體內有氧代謝產生自由基，與細胞氧分子、脂質、蛋白質等相互作用，引起脂質過氧化反應，并對生物大分子造成損傷，同時這些氧自由基可以破壞調節(jié)細胞生長、增殖、分化的信號分子，引起?DNA?損傷，誘導細胞凋亡和致癌性突變。

苯酚廢水經過優(yōu)良的處理技術處理后，不僅能避免給環(huán)境帶來的危害，還可實現(xiàn)苯酚的回收利用，主要包括物化法、生物法和高級氧化法。目前在實際處理中，常常將三者靈活地進行聯(lián)合應用，可實現(xiàn)優(yōu)勢互補和協(xié)同促進，保持處理系統(tǒng)穩(wěn)定工作，其中化學法主要有芬頓法、濕式催化氧化、超聲波氧化法、光催化氧化、臭氧氧化、電催化氧化等。

電催化氧化法（ECO）是通過陽極反應產生·OH、O₃等氧化劑，可徹底分解有機物。該方法氧化能力強、處理量大、處理效率高、適用范圍廣，且設備簡單、運行簡易、安全可靠，有著良好的應用前景。但是因電催化氧化反應電流效率低、電極的壽命短，而使得其推廣工業(yè)化應用受制約。目前?ECO?在國內外仍處于開拓性研究中，制備電催化活性高、導電性好、使用壽命長，成本低、易于加工的電極依舊是本領域技術人員的共同追求。

一般認為，電催化氧化反應包括在陽極發(fā)生的直接氧化和間接催化氧化共存的體系。直接氧化路徑中，有機污染物先被吸附在陽極表面，通過電子轉移在陽極氧化為脂肪醛、醇、酮、酸等，再進一步礦化降解，最終產物為?CO₂和H₂O，陽極材料先后經歷了金屬電極、石墨電極、金屬氧化物電極三大時期，這也是電化學中的三大電極材料體系。金屬氧化物電極克服了傳統(tǒng)碳電極、鉑電極、鉛合金電極等不足，是目前電化學研究學者們關注的熱點領域。通常以過渡金屬為主，包括鉑族金屬氧化物、錫銻氧化物、二氧化鉛、二氧化錳等電極。