CN109110882A - 一种电化学去除对二甲苯的方法 - Google Patents
一种电化学去除对二甲苯的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109110882A CN109110882A CN201811061142.3A CN201811061142A CN109110882A CN 109110882 A CN109110882 A CN 109110882A CN 201811061142 A CN201811061142 A CN 201811061142A CN 109110882 A CN109110882 A CN 109110882A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- paraxylene
- solution
- anode
- electrochemistry
- removal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 title claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims abstract description 26
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 19
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 18
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- OILAIQUEIWYQPH-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,2-dione Chemical compound O=C1CCCCC1=O OILAIQUEIWYQPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 12
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 10
- QCQALVMFTWRCFI-UHFFFAOYSA-N oct-2-yne Chemical compound CCCCCC#CC QCQALVMFTWRCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 6
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 56
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 45
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 25
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 23
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 21
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 11
- 230000036647 reaction Effects 0.000 claims description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 11
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- FENNBPYJIWYBJH-UHFFFAOYSA-N [Ir].[Rh].[Ru] Chemical compound [Ir].[Rh].[Ru] FENNBPYJIWYBJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 claims description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 7
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 6
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 2
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 claims description 2
- 241000790917 Dioxys <bee> Species 0.000 claims 1
- 125000005594 diketone group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 claims 1
- PANBYUAFMMOFOV-UHFFFAOYSA-N sodium;sulfuric acid Chemical compound [Na].OS(O)(=O)=O PANBYUAFMMOFOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 20
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 9
- LJCFOYOSGPHIOO-UHFFFAOYSA-N antimony pentoxide Inorganic materials O=[Sb](=O)O[Sb](=O)=O LJCFOYOSGPHIOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- -1 catalyst preparation Natural products 0.000 abstract description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 abstract 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 18
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- ODPUKHWKHYKMRK-UHFFFAOYSA-N cerium;nitric acid Chemical compound [Ce].O[N+]([O-])=O ODPUKHWKHYKMRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 7
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 4
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 4
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical group CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- WFQDTOYDVUWQMS-UHFFFAOYSA-N 1-fluoro-4-nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(F)C=C1 WFQDTOYDVUWQMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N Benz[a]pyrene Chemical compound C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940044927 ceric oxide Drugs 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 2
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical group 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 2
- OXHNLMTVIGZXSG-UHFFFAOYSA-N 1-Methylpyrrole Chemical compound CN1C=CC=C1 OXHNLMTVIGZXSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTZQXOJYPFINKJ-UHFFFAOYSA-N 2-fluoroaniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1F FTZQXOJYPFINKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 2-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXVHTIQJNYSSKO-UHFFFAOYSA-N BeP Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC4=CC=C1C2=C34 TXVHTIQJNYSSKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GLCYMSPOJRDUEE-UHFFFAOYSA-N [N+](=O)([O-])C1=CC=CC=C1.[F] Chemical compound [N+](=O)([O-])C1=CC=CC=C1.[F] GLCYMSPOJRDUEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000001000 anthraquinone dye Substances 0.000 description 1
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000009297 electrocoagulation Methods 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 150000004040 pyrrolidinones Chemical class 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910006654 β-PbO2 Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/33—Electric or magnetic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
- C02F2001/46138—Electrodes comprising a substrate and a coating
- C02F2001/46142—Catalytic coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电化学去除对二甲苯的方法,包括催化剂制备、电化学氧化和检测,其中二氧化铈催化剂制备电解液采用硝酸铈和硝酸铵溶液,且在电解过程中加入环己二酮和2‑辛炔醇;电化学氧化对二甲苯电解液组成为甲醇、去离子水和硫酸钠,电解用阳极材料为经氟树脂改性的β‑PbO,且对阳极材料β‑PbO进行预处理:采用含Sb2O5的N‑甲基吡咯烷酮浆液浸泡处理,然后蒸馏水洗。本发明去除对二甲苯的方法操作简单,能耗低,对二甲苯降解效率高,可有效应用于工业废水中有机物的处理。
Description
技术领域
本发明涉及有机废水处理技术领域,尤其是涉及一种电化学去除对二甲苯的方法。
技术背景
早在20世纪三四十年代,电化学方法就已应用于处理含重金属离子的废水;至60年代后期,随着有机电化学理论研究的深入以及涂层电极的问世,电化学方法开始应用于有机废水的处理,近年来得到了更快的发展。在工业废水和生活污水中,有机污染物所占比例甚大。对于多数有机污染物,采用传统生物处理工艺可实现有效降解,但对于某些化学合成的有机污染物,如三卤甲烷类(THMs)、多氯联苯类(PCBs)、多溴联苯类(PBBs)、苯并(a)芘、壬基酚、双酚A和邻苯二甲酸酯类,也称之为环境内分泌干扰物(EDCs)或持久性有机污染物(POPs),目前自然环境中的微生物菌种无法实现有效降解。更为甚者,在地下水与饮用水中也已检测到其存在。这类持久性有机污染物在很低浓度下就能够进入人体内部,产生类似雌性激素的作用,干扰人体正常的激素分泌,对人类及生物危害性极大。
常用的电化学方法有电氧化法、电还原法、电凝聚法、电渗析法、电气浮法、磁电解法、微电解法等。和其他废水处理方法比较,电化学方法具有适应面广、可控性强、流程简短、操作方便等优点。电化学法处理持久性有机废水的实质,就是直接或间接地通过活性阳极的电催化作用,将之转化为CO2和H2O等物质,或者转变成易于生物降解的小分子有机化合物,从而实现有效去除。其中,电化学氧化技术借助具有电催化活性的阳极材料,能有效形成氧化能力极强的羟基自由基(·OH),既能使持久性有机污染物发生分解并转化为无毒性的可生化降解物质,又可将之完全矿化为二氧化碳或碳酸盐等物质。该项技术应用于持久性有机污染物废水处理,不仅可弥补其他常规处理工艺的不足,还可与多种处理工艺有机结合提高水处理经济性。
目前,国内电化学水处理技术的研究应用和国外相比还显得比较分散、不系统,多集中于重金属的去除和含氰废水的处理,但已有一定的基础和进展。随着电化学法在有机废水处理方面研究的不断深入,国内许多人正热衷于生物不相容的有机废水的研究与应用。杨卫身等研究了用复极性固定床电极处理偶氮类染料活性蓝和络合染料活性艳绿废水,其处理效果:COD去除效率可达50%以上,脱色率可达98%以上;对蒽醌染料废水的处理,COD去除效率可达90%以上,脱色率近100%。在处理过程中,一方面产生具有强氧化能力的·OH,使有机物进行无选择的氧化降解反应;另一方面,废水中有机物又可以在催化剂的表面上由于电场的激活而被选择性地催化转化,因而具有很好的去除有机污染物的效果。周明华等以经氟树脂改性的β-PbO2为阳极,处理含酚模拟废水,在电压为7.0V,pH值为2.0的条件下,降解模拟苯酚废水25min,其COD可降至60mg/L以下,挥发酚可完全去除。匡少平等在隔离阴阳极室的条件下进行电化学法降解含酚废水试验,苯酚的转化率能达到95%以上。同时阳极分别使用铅电极和钛上电沉积二氧化铅电极作对比试验,发现使用Ti/PbO2电极,苯酚降解得更加彻底。谢光炎等以自制的PbO2为阳极,在碱性条件(pH=10)下,电解134min,将硝基苯酚溶液的质量浓度从200mg/L降低到1mg/L以下,BOD/COD值达到0.63,该工艺对后续生化处理有重要的实用价值。赵德明等利用电化学腐蚀法预处理对氟硝基苯废水,可以使废水中的对氟硝基苯转化为氨基氟苯,从而提高废水的可生化性,有效去除对氟硝基苯对微生物的毒性,达到预处理的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电化学去除对二甲苯的方法,采用电化学催化氧化将对二甲苯降解为CO2和H2O,或者转变成易于生物降解的小分子有机化合物,从而实现有效去除;该方法操作简单,能耗低,对二甲苯降解效率高,可有效应用于工业废水中有机物的处理。
本发明针对背景技术中提到的问题,采取的技术方案为:
一种电化学去除对二甲苯的方法,具体步骤如下:
催化剂制备:将硝酸铈和硝酸铵用蒸馏水配置成电解液溶液:硝酸铈浓度为0.1-1.0mol/L,硝酸铵浓度为1.0-1.2mol/L,用氨水调节溶液的pH值为6-9,反应过程中用恒电位仪进行恒电流电解和槽压的测定,采用磁力搅拌器对溶液不断搅拌,并不断往溶液中通入空气;电解10-20min后往电解液溶液中加入0.005-0.008mol/L的环己二酮和0.001-0.003mol/L的2-辛炔醇;电解完成后,对电解液进行过滤,产物依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤,最后用红外灯干燥箱烘干,玛瑙研钵研磨得二氧化铈催化剂粉末;纳米二氧化铈具有晶型单一,电化学性能和光学性能良好等优点,因此广泛用于发光材料、抛光剂、紫外吸收剂、汽车尾气净化催化剂、玻璃的化学脱色剂、耐辐射玻璃等;环己二酮和2-辛炔醇的特殊存在,一方面使得电解质溶液具有一定的粘度,有利于溶液中电子的定向移动均匀,不仅能够调控电解反应生成的二氧化铈的粒径大小改善其光响应吸收范围,还能够降低中间产物Ce(OH)3在阴极沉积的速率提高反应效率;另一方面能够提高电解质溶液中电子的传递效率,从而有效提高电流效率,降低反应能耗;
电化学氧化:配制组成为80-100ml甲醇,1-2ml去离子水,硫酸钠的电解液溶液;催化剂投加量为0.1-0.2g/L;电化学催化反应器阳极为经氟树脂改性的β-PbO,阴极为铂电极,模拟废水为对二甲苯溶液,用氢氧化钠调节溶液的pH值为2-8,在恒电流密度0.05-0.5mA/cm2、温度35-55℃条件下进行电化学氧化反应,反应过程中保持适当速率的磁力搅拌;
检测:采用GilsonHPLC系统带Holochrome可变波长紫外检测器检测对二甲苯及其降解中间产物,操作条件如下:流动相为乙腈/水(体积比为58:42);室温;样品流速1.0ml/min;进样体积25μl;
采用闭环回流分光光度法测定化学需氧量COD:把2.0ml试样置于10ml螺口试管内,加入K2Cr2O7消化液和催化剂,于150℃下消化2h,冷却后在分光光度计上测定并计算或读出COD值。
作为优选,制备二氧化铈催化剂电解用电极为:阳极:钛基钌-铱-铑复合涂层电极,阴极:石墨电极;采用复合涂层电极,反应过程电流效率较高,综合能耗较低,复合涂层电极电解过程槽压基本不变,表明电极有良好的稳定性;可以代替铂电极作为电解法制备二氧化铈超细粉体的阳极材料,从而降低生产成本。
作为优选,对二甲苯溶液的初始浓度为100-800mg/L。
作为优选,控制硫酸钠加入量使得电解液溶液含盐量为0.5-2.0g/L。
作为优选,电解反应前1-2h采用氙灯光源进行照射。
作为优选,对阳极材料β-PbO进行如下预处理:配制含质量分数1.5-10%Sb2O5的N-甲基吡咯烷酮浆液,将阳极材料浸泡处理2-6h,然后蒸馏水洗,Sb2O5和N-甲基吡咯烷酮具有协同作用,不仅能进一步提高阳极的O2逸出过电位,从而抑制析氧副反应发生,有效提高阳极的氧化电流效率,提高有机物的降解;还能够提高阳极材料对催化剂的吸附能力,强化溶液中有机物沿阳极表面有效的传递,有利于提高有机物降解的速率和效率;此外,能够稳定电极表面性能,延长其使用寿命。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1)本发明采用电化学催化氧化将对二甲苯降解为CO2和H2O,或者转变成易于生物降解的小分子有机化合物,从而实现有效去除;该方法操作简单,能耗低,对二甲苯降解效率高,可有效应用于工业废水中有机物的处理;
2)本发明二氧化铈催化剂电解制备过程中,环己二酮和2-辛炔醇的特殊存在,一方面使得电解质溶液具有一定的粘度,有利于溶液中电子的定向移动均匀,不仅能够调控电解反应生成的二氧化铈的粒径大小改善其光响应吸收范围,还能够降低中间产物Ce(OH)3在阴极沉积的速率提高反应效率;另一方面能够提高电解质溶液中电子的传递效率,从而有效提高电流效率,降低反应能耗;
3)本发明采用阳极材料β-PbO进行有机物电化学降解,采用含Sb2O5的N-甲基吡咯烷酮浆液对β-PbO预处理,Sb2O5和N-甲基吡咯烷酮具有协同作用,不仅能进一步提高阳极的O2逸出过电位,从而抑制析氧副反应发生,有效提高阳极的氧化电流效率,提高有机物的降解;还能够提高阳极材料对催化剂的吸附能力,强化溶液中有机物沿阳极表面有效的传递,有利于提高有机物降解的速率和效率;此外,能够稳定电极表面性能,延长其使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例1中溶液中盐含量对COD去除率影响;
图2为本发明实施例2中溶液pH对COD去除率影响;
图3为本发明实施例3中电流密度对电流效率的影响;
图4为本发明实施例4中对二甲苯对初始浓度对COD去除率影响。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明方案作进一步说明:
实施例1:
一种电化学去除对二甲苯的方法,考察溶液中盐含量对有机物降解的影响,具体步骤如下:
(1)催化剂制备:称取一定量的硝酸铈和硝酸铵,用蒸馏水配置成电解液溶液:硝酸铈浓度为0.6mol/L,硝酸铵浓度为1.0mol/L,用氨水调节溶液的pH值为8,反应过程中用恒电位仪进行恒电流电解和槽压的测定,采用磁力搅拌器对溶液不断搅拌,并不断往溶液中通入空气;电解10min后往电解液溶液中加入0.006mol/L的环己二酮和0.002mol/L的2-辛炔醇;电解完成后,对电解液进行过滤,产物依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤,最后用红外灯干燥箱烘干,玛瑙研钵研磨得二氧化铈催化剂粉末;纳米二氧化铈具有晶型单一,电化学性能和光学性能良好等优点,因此广泛用于发光材料、抛光剂、紫外吸收剂、汽车尾气净化催化剂、玻璃的化学脱色剂、耐辐射玻璃等;环己二酮和2-辛炔醇的特殊存在,一方面使得电解质溶液具有一定的粘度,有利于溶液中电子的定向移动均匀,不仅能够调控电解反应生成的二氧化铈的粒径大小改善其光响应吸收范围,还能够降低中间产物Ce(OH)3在阴极沉积的速率提高反应效率;另一方面能够提高电解质溶液中电子的传递效率,从而有效提高电流效率,降低反应能耗;
电极采用:阳极:钛基钌-铱-铑复合涂层电极,阴极:石墨电极;采用复合涂层电极,反应过程电流效率较高,综合能耗较低,复合涂层电极电解过程槽压基本不变,表明电极有良好的稳定性;可以代替铂电极作为电解法制备二氧化铈超细粉体的阳极材料,从而降低生产成本;
(2)电化学氧化:配制组成为100ml甲醇,2ml去离子水,一定量硫酸钠的电解液溶液;催化剂投加量为0.1g/L;电化学催化反应器阳极为经氟树脂改性的β-PbO,阴极为铂电极,模拟废水为一定浓度的对二甲苯溶液,用氢氧化钠调节溶液的pH值为2,在恒电流密度0.1mA/cm2、温度40℃条件下进行电化学氧化反应,电解反应前1h采用氙灯光源进行照射,反应过程中保持适当速率的磁力搅拌;对阳极材料β-PbO提前做如下预处理:配制含质量分数4.8%Sb2O5的N-甲基吡咯烷酮浆液,将阳极材料浸泡处理3h,然后蒸馏水洗,Sb2O5和N-甲基吡咯烷酮具有协同作用,不仅能进一步提高阳极的O2逸出过电位,从而抑制析氧副反应发生,有效提高阳极的氧化电流效率,提高有机物的降解;还能够提高阳极材料对催化剂的吸附能力,强化溶液中有机物沿阳极表面有效的传递,有利于提高有机物降解的速率和效率;此外,能够稳定电极表面性能,延长其使用寿命;
考察初始浓度为100mg/L的对二甲苯溶液在含盐量为0.5、1.0、2.0g/L下的降解;如图1所示,COD去除率随时间不断增加,在1h内即达90%以上;盐含量对COD去除速率产生较大的影响,含盐量为1.0g/L的对二甲苯废水降解最快,0.5g/L的其次,2.0g/L的最差;COD降至60mg/L所需的时间(此时COD去除率约为75%)分别为25、35、45min;盐含量的提高能促进电导率的提高,从而提高电子转移的速率,但过多的盐含量可能会导致硫酸根离子大量吸附于阳极表面,阻碍产生羟基自由基的电极反应;实验表明,比较合理的盐含量为1.0g/L,因此该方法对一般含盐量较高的废水处理是可行的。
实施例2:
一种电化学去除对二甲苯的方法,考察溶液pH对有机物降解的影响,具体步骤如下:
(1)催化剂制备:称取一定量的硝酸铈和硝酸铵,用蒸馏水配置成电解液溶液:硝酸铈浓度为0.6mol/L,硝酸铵浓度为1.0mol/L,用氨水调节溶液的pH值为8,反应过程中用恒电位仪进行恒电流电解和槽压的测定,采用磁力搅拌器对溶液不断搅拌,并不断往溶液中通入空气;电解10min后往电解液溶液中加入0.006mol/L的环己二酮和0.002mol/L的2-辛炔醇;电解完成后,对电解液进行过滤,产物依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤,最后用红外灯干燥箱烘干,玛瑙研钵研磨得二氧化铈催化剂粉末;电解过程的电极采用:阳极:钛基钌-铱-铑复合涂层电极,阴极:石墨电极;
(2)电化学氧化:配制组成为100ml甲醇,2ml去离子水,硫酸钠含量为1.0g/L的电解液溶液;催化剂投加量为0.1g/L;电化学催化反应器阳极为经氟树脂改性的β-PbO,阴极为铂电极,模拟废水为初始浓度为100mg/L的对二甲苯溶液,用氢氧化钠调节溶液的pH值,在恒电流密度0.1mA/cm2、温度40℃条件下进行电化学氧化反应,电解反应前1h采用氙灯光源进行照射,反应过程中保持适当速率的磁力搅拌;对阳极材料β-PbO提前做如下预处理:配制含质量分数4.8%Sb2O5的N-甲基吡咯烷酮浆液,将阳极材料浸泡处理3h,然后蒸馏水洗;
考察初始pH值为2、4、8时COD的去除情况,如图2,在所考察的范围内,基本上是酸性越大COD去除速率越大;这表明对于酸性比较强的废水,该法可以不经稀释或中和调节而直接处理;经处理后的含酸水还可能回用,具有极大的优越性;经电极的失重实验表明,本电极耐酸能力很强,适合在强酸性下长期稳定工作。
实施例3:
一种电化学去除对二甲苯的方法,考察电流密度对电流效率的影响,具体步骤如下:
(1)催化剂制备:称取一定量的硝酸铈和硝酸铵,用蒸馏水配置成电解液溶液:硝酸铈浓度为0.6mol/L,硝酸铵浓度为1.0mol/L,用氨水调节溶液的pH值为8,反应过程中用恒电位仪进行恒电流电解和槽压的测定,采用磁力搅拌器对溶液不断搅拌,并不断往溶液中通入空气;电解10min后往电解液溶液中加入0.006mol/L的环己二酮和0.002mol/L的2-辛炔醇;电解完成后,对电解液进行过滤,产物依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤,最后用红外灯干燥箱烘干,玛瑙研钵研磨得二氧化铈催化剂粉末;电解过程的电极采用:阳极:钛基钌-铱-铑复合涂层电极,阴极:石墨电极;
(2)电化学氧化:配制组成为100ml甲醇,2ml去离子水,硫酸钠含量为1.0g/L的电解液溶液;催化剂投加量为0.1g/L;电化学催化反应器阳极为经氟树脂改性的β-PbO,阴极为铂电极,模拟废水为初始浓度为100mg/L的对二甲苯溶液,用氢氧化钠调节溶液的pH值为2,在一定恒电流密度、温度40℃条件下进行电化学氧化反应,电解反应前1h采用氙灯光源进行照射,反应过程中保持适当速率的磁力搅拌;对阳极材料β-PbO提前做如下预处理:配制含质量分数4.8%Sb2O5的N-甲基吡咯烷酮浆液,将阳极材料浸泡处理3h,然后蒸馏水洗;
考察电流密度对电流效率的影响,如图3,随着电流密度的增大,电流效率会下降,这是因为随着电流的增大,电流的极化也增大,电流效率低;但是在低电流下反应,反应的时间长,且易在阴极上粘附沉淀,造成电极电位和槽压的升高,能耗增大,所以选取适当的电流密度对反应具有重要的影响,在本系统中选取电流密度为0.2mA/cm2较为合适。
实施例4:
一种电化学去除对二甲苯的方法,考察对二甲苯对初始浓度对有机物降解的影响,具体步骤如下:
(1)催化剂制备:称取一定量的硝酸铈和硝酸铵,用蒸馏水配置成电解液溶液:硝酸铈浓度为0.6mol/L,硝酸铵浓度为1.0mol/L,用氨水调节溶液的pH值为8,反应过程中用恒电位仪进行恒电流电解和槽压的测定,采用磁力搅拌器对溶液不断搅拌,并不断往溶液中通入空气;电解10min后往电解液溶液中加入0.006mol/L的环己二酮和0.002mol/L的2-辛炔醇;电解完成后,对电解液进行过滤,产物依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤,最后用红外灯干燥箱烘干,玛瑙研钵研磨得二氧化铈催化剂粉末;电解过程的电极采用:阳极:钛基钌-铱-铑复合涂层电极,阴极:石墨电极;
(2)电化学氧化:配制组成为100ml甲醇,2ml去离子水,硫酸钠含量为1.0g/L的电解液溶液;催化剂投加量为0.1g/L;电化学催化反应器阳极为经氟树脂改性的β-PbO,阴极为铂电极,模拟废水为对二甲苯溶液,用氢氧化钠调节溶液的pH值为2,在恒电流密度0.1mA/cm2、温度40℃条件下进行电化学氧化反应,电解反应前1h采用氙灯光源进行照射,反应过程中保持适当速率的磁力搅拌;对阳极材料β-PbO提前做如下预处理:配制含质量分数4.8%Sb2O5的N-甲基吡咯烷酮浆液,将阳极材料浸泡处理3h,然后蒸馏水洗;
考察对二甲苯初始浓度为100、200、400、800mg/L时溶液COD去除情况,如图4,对二甲苯的初始浓度越大,COD去除速率越小;对于初始浓度为100mg/L的对二甲苯废水,COD在1h后即降解近90%,而同样时间内浓度为800mg/L的对二甲苯废水才降解30%;但对二甲苯废水的COD去除绝对量却是随对二甲苯浓度的增加而增加;故就这一点而言,这一方法用于处理高浓度含对二甲苯废水有一定的吸引力。
实施例5:
一种电化学去除对二甲苯的方法,具体步骤如下:
(1)催化剂制备:称取一定量的硝酸铈和硝酸铵,用蒸馏水配置成电解液溶液:硝酸铈浓度为0.6mol/L,硝酸铵浓度为1.0mol/L,用氨水调节溶液的pH值为8,反应过程中用恒电位仪进行恒电流电解和槽压的测定,采用磁力搅拌器对溶液不断搅拌,并不断往溶液中通入空气;电解10min后往电解液溶液中加入0.006mol/L的环己二酮和0.002mol/L的2-辛炔醇;电解完成后,对电解液进行过滤,产物依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤,最后用红外灯干燥箱烘干,玛瑙研钵研磨得二氧化铈催化剂粉末;电解过程的电极采用:阳极:钛基钌-铱-铑复合涂层电极,阴极:石墨电极;
(2)电化学氧化:配制组成为100ml甲醇,2ml去离子水,硫酸钠含量为1.0g/L的电解液溶液;催化剂投加量为0.1g/L;电化学催化反应器阳极为经氟树脂改性的β-PbO,阴极为铂电极,模拟废水为初始浓度为100mg/L的对二甲苯溶液,用氢氧化钠调节溶液的pH值为2,在恒电流密度0.1mA/cm2、温度40℃条件下进行电化学氧化反应,电解反应前1h采用氙灯光源进行照射,反应过程中保持适当速率的磁力搅拌;对阳极材料β-PbO提前做如下预处理:配制含质量分数4.8%Sb2O5的N-甲基吡咯烷酮浆液,将阳极材料浸泡处理3h,然后蒸馏水洗。
对比例1:
二氧化铈催化剂制备过程中电解液中不添加环己二酮和2-辛炔醇,其余部分和实施例5完全一致。
对比例2:
电化学氧化中阳极材料β-PbO未进行预处理,其余部分和实施例5完全一致。
测定实施例5和对比例1-2中对二甲苯溶液的COD去除情况,电解反应2h后COD的降解率分别为98.8%、90.5%和83.6%,这表明环己二酮和2-辛炔醇的特殊存在,能够调控电解反应生成的二氧化铈催化剂的粒径大小改善其光响应吸收范围,从而有利于提高有机物电催化反应中降解的进行;而采用含Sb2O5的N-甲基吡咯烷酮浆液预处理β-PbO电极,有利于提高阳极材料的析氧过电位,从而抑制析氧副反应发生,有效提高阳极的氧化电流效率,提高有机物的降解;还能够提高阳极材料对催化剂的吸附能力,强化溶液中有机物沿阳极表面有效的传递,有利于提高有机物降解的速率和效率。
本发明操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知,在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电化学去除对二甲苯的方法,采用电化学催化氧化将对二甲苯降解为CO2和H2O,或者转变成易于生物降解的小分子有机化合物,从而实现有效去除,其特征在于:所述催化剂制备步骤为:将硝酸铈和硝酸铵配置成电解液溶液,用氨水调节溶液的pH值,反应过程中用恒电位仪进行恒电流电解和槽压的测定,采用磁力搅拌器对溶液不断搅拌,并不断往溶液中通入空气;电解过程中往电解液中加入环己二酮和2-辛炔醇;电解完成后,对电解液进行过滤,产物依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤,烘干,研磨得二氧化铈催化剂粉末。
2.根据权利要求1所述的一种电化学去除对二甲苯的方法,其特征在于:所述加入环己二酮和2-辛炔醇的浓度为0.005-0.008mol/L和0.001-0.003mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种电化学去除对二甲苯的方法,其特征在于:所述制备二氧化铈催化剂电解用电极为:阳极:钛基钌-铱-铑复合涂层电极,阴极:石墨电极。
4.根据权利要求1所述的一种电化学去除对二甲苯的方法,其特征在于:所述电化学氧化步骤为:配制组成为80-100ml甲醇,1-2ml去离子水,硫酸钠的电解液溶液;催化剂投加量为0.1-0.2g/L;电化学催化反应器阳极为经氟树脂改性的β-PbO,阴极为铂电极,模拟废水为对二甲苯溶液,用氢氧化钠调节溶液的pH值为2-8,在恒电流密度0.05-0.5mA/cm2、温度35-55℃条件下进行电化学氧化反应,反应过程中保持适当速率的磁力搅拌。
5.根据权利要求4所述的一种电化学去除对二甲苯的方法,其特征在于:所述对二甲苯溶液的初始浓度为100-800mg/L。
6.根据权利要求4所述的一种电化学去除对二甲苯的方法,其特征在于:所述控制硫酸钠加入量使得电解液溶液含盐量为0.5-2.0g/L。
7.根据权利要求4所述的一种电化学去除对二甲苯的方法,其特征在于:所述电解反应前1-2h采用氙灯光源进行照射。
8.根据权利要求4所述的一种电化学去除对二甲苯的方法,其特征在于:所述对阳极材料β-PbO进行如下预处理:配制含质量分数1.5-10%Sb2O5的N-甲基吡咯烷酮浆液,将阳极材料浸泡处理2-6h,然后蒸馏水洗。
9.根据权利要求1所述的一种电化学去除对二甲苯的方法,其特征在于:所述对二甲苯及其降解中间产物的检测采用GilsonHPLC系统带Holochrome可变波长紫外检测器;化学需氧量COD检测采用闭环回流分光光度法测定。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811061142.3A CN109110882B (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 一种电化学去除对二甲苯的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811061142.3A CN109110882B (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 一种电化学去除对二甲苯的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109110882A true CN109110882A (zh) | 2019-01-01 |
CN109110882B CN109110882B (zh) | 2021-09-14 |
Family
ID=64859323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811061142.3A Active CN109110882B (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 一种电化学去除对二甲苯的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109110882B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110894125A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-03-20 | 镇江新纳环保材料有限公司 | N-甲基吡咯烷酮回收的污水处理工艺 |
CN111056614A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 天津万峰环保科技有限公司 | 一种用于污水深度处理的催化剂发生器 |
CN113511770A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-10-19 | 江苏飞亚化学工业集团股份有限公司 | 一种二甲苯加工过程中的污水处理系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1033657A (zh) * | 1987-10-27 | 1989-07-05 | 福州大学化学工程系 | 电解工业用的改性二氧化铅阳极 |
CN1789496A (zh) * | 2004-12-15 | 2006-06-21 | 广东工业大学 | 纳米二氧化铈的电化学制备方法 |
CN101037245A (zh) * | 2007-02-14 | 2007-09-19 | 浙江工业大学 | 一种含氯苯类化合物的废水的电氧化处理工艺 |
CN101245469A (zh) * | 2008-03-25 | 2008-08-20 | 吉林大学 | 一种可控制涂层粒度的钛基二氧化铅电极的制备方法 |
CN101462788A (zh) * | 2009-01-14 | 2009-06-24 | 中北大学 | 一种高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法及装置 |
EP2718231A1 (en) * | 2011-06-10 | 2014-04-16 | Eco-Rigen S.R.L. | Nano-structured composite materials based on compositions of manganese and cerium, usable as oxidation catalysts and/or molecular adsorbers |
CN106966466A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-07-21 | 北京化工大学 | 一种利用氧化铜‑二氧化铈电催化降解苯酚的方法 |
-
2018
- 2018-09-12 CN CN201811061142.3A patent/CN109110882B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1033657A (zh) * | 1987-10-27 | 1989-07-05 | 福州大学化学工程系 | 电解工业用的改性二氧化铅阳极 |
CN1789496A (zh) * | 2004-12-15 | 2006-06-21 | 广东工业大学 | 纳米二氧化铈的电化学制备方法 |
CN101037245A (zh) * | 2007-02-14 | 2007-09-19 | 浙江工业大学 | 一种含氯苯类化合物的废水的电氧化处理工艺 |
CN101245469A (zh) * | 2008-03-25 | 2008-08-20 | 吉林大学 | 一种可控制涂层粒度的钛基二氧化铅电极的制备方法 |
CN101462788A (zh) * | 2009-01-14 | 2009-06-24 | 中北大学 | 一种高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法及装置 |
EP2718231A1 (en) * | 2011-06-10 | 2014-04-16 | Eco-Rigen S.R.L. | Nano-structured composite materials based on compositions of manganese and cerium, usable as oxidation catalysts and/or molecular adsorbers |
CN106966466A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-07-21 | 北京化工大学 | 一种利用氧化铜‑二氧化铈电催化降解苯酚的方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110894125A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-03-20 | 镇江新纳环保材料有限公司 | N-甲基吡咯烷酮回收的污水处理工艺 |
CN111056614A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 天津万峰环保科技有限公司 | 一种用于污水深度处理的催化剂发生器 |
CN113511770A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-10-19 | 江苏飞亚化学工业集团股份有限公司 | 一种二甲苯加工过程中的污水处理系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109110882B (zh) | 2021-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Fabrication of BiOI/graphene Hydrogel/FTO photoelectrode with 3D porous architecture for the enhanced photoelectrocatalytic performance | |
Berenguer et al. | Electrochemical regeneration and porosity recovery of phenol-saturated granular activated carbon in an alkaline medium | |
CN101555082B (zh) | 电化学降解与光催化氧化技术联用的废水处理方法及装置 | |
Li et al. | Synergetic activation of H2O2 by photo-generated electrons and cathodic Fenton reaction for enhanced self-driven photoelectrocatalytic degradation of organic pollutants | |
Ma et al. | Construction of CuS/TiO2 nano-tube arrays photoelectrode and its enhanced visible light photoelectrocatalytic decomposition and mechanism of penicillin G | |
US20200165148A1 (en) | A method using photocatalytic electrode coupled with microbial fuel cell to promote treatment of coking wastewater | |
CN109626670A (zh) | 一种多孔Fe/C/N复合材料及其制备方法 | |
Zhao et al. | A novel method for photodegradation of high-chroma dye wastewater via electrochemical pre-oxidation | |
CN109896598A (zh) | 基于碳毡负载铁纳米颗粒的电芬顿阴极材料的制备方法及其在降解水中有机污染物中的应用 | |
CN109110882A (zh) | 一种电化学去除对二甲苯的方法 | |
CN102188902B (zh) | 有机气体的光催化燃料电池光电催化及其与相转移相联合的处理方法 | |
Zhu et al. | Electrochemical oxidation of aniline using Ti/RuO2-SnO2 and Ti/RuO2-IrO2 as anode | |
Liu et al. | Coupling photocatalytic fuel cell based on S-scheme g-C3N4/TNAs photoanode with H2O2 activation for p-chloronitrobenzene degradation and simultaneous electricity generation under visible light | |
CN101187646A (zh) | 一种具有光电催化功能的粒子电极及制备和应用 | |
Zhang et al. | Unified photoelectrocatalytic microbial fuel cell harnessing 3D binder-free photocathode for simultaneous power generation and dual pollutant removal | |
CN106395998A (zh) | 一种含盐废水资源化处理方法 | |
CN106277229A (zh) | 一种修饰电极电催化氧化处理有毒有机污染物阿特拉津的方法 | |
Cui et al. | Ultrasound assisted fabrication of AgBr/TiO2 nano-tube arrays photoelectrode and its enhanced visible photocatalytic performance and mechanism for detoxification of 4-chlorphenol | |
CN112774694B (zh) | 功能性碳量子点修饰Ag-In-Zn-S量子点的制备方法和应用 | |
Wang et al. | Different performances of Ni 3 (PO 4) 2 in TiO 2 photocatalysis under aerobic and anaerobic conditions | |
CN102677124B (zh) | 一种具有能量存储功能光催化薄膜的制备方法 | |
Chen et al. | Critical role of Photo-electrode with Ce-g-C3N4 in multi-stage microbial fuel cells cascade reactor treating diluted hyper-saline industrial wastewater rich in amines | |
CN108579766A (zh) | 一种可处理工业废水的硫化镉基复合催化剂的制备方法 | |
CN102730788B (zh) | 可见光增强电催化降解有机废水的装置及方法 | |
CN113603191A (zh) | 一种金属钌基电极及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |