电化学脱硝过程参数的响应曲面优化研究

摘要：

以Ti/IrO2-TiO2-RuO2为阳极,Cu/Zn合金电极为阴极,在无隔膜电解池中对这一新构造电极对的脱硝氮性能进行了研究.为了有效结合阴极硝氮还原能力和阳极氧化能力,采用响应曲面法中的Box-Behnken设计优化了对电化学脱硝过程有显著影响的4个重要因素:氯化钠含量、电流密度、pH和初始硝氮浓度.优化结果表明,相对于pH和初始硝氮浓度,氯化钠含量和电流密度对脱硝性能影响更大,而阴极硝氮还原性能主要受初始硝氮浓度、pH的影响.以6h内电极对脱氮百分率为响应量,优化得最佳电化学脱硝过程参数为:氯化钠含量,1 g/L;电流密度,24.99 mA/cm2;pH,1.81;初始硝氮浓度100 mg/L.在此实验条件下,6h内电极对脱氮百分率预测值为99.84％.通过3次重复验证实验,确认实际6h内电极对脱氮百分率为91.34％.预测值与实测值两者相差不大,由此可知,Box-Behnken设计是一种优化电化学脱氮实验参数的有效方法,经过优化后的电极对具有较佳的脱氮效率.

关键词：电化学脱硝、Ti/IrO2-TiO2-RuO2阳极、优化、Box-Behnken design

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分类号：X703.1(一般性问题)

资助基金：江苏省自然科学基金重点项目BK2010056;江苏省环保厅项目201108;国家"水体污染控制与治理"科技重大专项2012ZX07101-006,2013ZX07101-014

在线出版日期：2013-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1785-1790