染色残液电化学处理碳素阴极材料性能比较

摘要：

为实现染色残液的高效处理及废水回用,鉴于染色残液良好的导电性,选用电化学处理技术,以模拟活性红X-3B染色残液为研究对象,在钌铱形稳电极为阳极和合适的电解条件下,比较石墨板、石墨毡、炭毡、ACF(活性炭纤维毡)、碳纤维电极[CFF(碳纤维布)、CFB(碳纤维刷)]等碳素阴极材料的电化学处理效能.结果表明:碳素阴极材料可实现染色残液的完全脱色,活性红X-3B的降解过程符合一级反应动力学特征,其中CFF为阴极时CODCr去除率达到86.37％,一级动力学反应常数为0.010 3 min-1,是石墨毡(0.007 3 min-1)的1.4倍.相比于石墨板电极,CFB显示出优异的二电子氧还原和产H2O2能力,单位面积产H2O2的浓度为10.40 μmol/L,是石墨板(1.08 μmol/L)的9.7倍,产生的H2O2导致活性红X-3B的降解,30 min内实现完全脱色.循环伏安曲线表明,碳纤维电极(包括CFF和CFB)的析氧电位明显高于其他电极,可有效抑制析氧副反应,提高有机污染物降解过程中的电催化效率,有利于降低能耗.研究显示,碳纤维可作为阴极材料应用于电化学处理染色残液,具有良好的稳定性.

关键词：染色残液、电化学处理、碳素阴极材料、产H2O2、氧还原反应

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分类号：X703.1(一般性问题)

资助基金：国家重点研究发展计划项目2016YFC0400502;国家自然科学基金项目21277023;中央高校基本科研专项资金项目2232018D3-43

在线出版日期：2019-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2055-2062