氯酸钠与高氯酸钠在掺硼金刚石电催化过程中的作用规律研究
:电化学高级氧化技术作为一类新颖的水处理技术，具有清洁无污染、设备体积小、能耗低、降解效率高等特点。电化学工艺的核心是电极材料，选择不同电极材料对处理效果有着重要的影响。近年来，掺硼金刚石（BDD）电极作为一种新型的阳极材料因其出色的理化性质，在污水处理领域受到了广泛关注。其中，支持电解质的种类及浓度对于BDD工艺的降解效果有着独特而重要的影响，目前尚属于较为薄弱的研究环节。本课题以金橙ΙΙ作为模型污染物，选用氯酸钠和高氯酸钠作为支持电解质，以考察对应的作用规律。一方面采用电化学工作站对两类电解质进行电化学测试，另一方面利用降解实验，以脱色率为指标考察了两者在BDD电催化过程中的作用规律，最后结合紫外光谱分析结果和液质联用分析数据推测了金橙Ⅱ的降解机理。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1引言1
1.1电化学高级氧化技术 1
2掺硼金刚石（borondoped diamond, BDD）电极2
3掺硼金刚石电极催化过程中电解质效应的研究进展 3
1.4氯酸钠和高氯酸钠4
1.5课题的提出与设计4
2 材料与方法4
1仪器与试剂4
2. 2降解过程及分析仪器5
2. 3实验设计与分析6
3 结果与讨论7
1电化学实验分析7
3. 2 降解实验分析8
3. 3 金橙Ⅱ降解机理研究9
4 结论11
致谢12
参考文献12
氯酸钠和高氯酸钠在掺硼金刚石电催化过程中的作用规律研究
引言
1 引言
1.1 电化学高级氧化技术
1.1.1概述
高级电化学氧化法是通过电极反应产生羟基自由基(OH)获得氧化能力进行降解的方法。其氧化机理包括直接氧化过程和间接氧化过程。前者指的是在阳极表面通过电子转移过程将难降解有机物直接氧化为易降解小分子，甚至被彻底氧化为CO2和H2O的去除过程[1]。Comninellis等对于直接氧化过程的研究认为直接氧化过程电流效率低，处理 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
效率不理想[2]。后者是指溶液体系中的一些基团或者离子通过电极反应氧化为物理吸附态的强氧化剂（如:OH），与难降解有机物发生反应将其转化为易降解小分子，从而达到降解的效果[3]。
阳极直接氧化有机物根据对污染物的氧化程度的不同可分为两类，分别为电化学氧化和电化学燃烧[4]。有机物形成低价态氧化物即被氧化为易降解小分子时，以电化学转化形式降解；称为电化学氧化；电化学燃烧则是有机物被氧化到最高价态时，以电化学燃烧方式的降解，并最终矿化为CO2和H2O。
1.1.2电化学工艺的主要影响因素
电化学工艺处理废水主要影响因素有电极材料、电化学反应条件、电化学反应器构型、电解质盐等[5]。
电化学工艺通过电极反应产生活化氧化基团获得氧化能力进行降解。电极反应是电子参与的氧化或还原反应，电极电势越低，越容易失去电子，电极电势越高，越容易得到电子，电极反应速率与电极电位密切相关。对电极材料进行合理的选择，获得能够有效控制电化学工艺降解效率。而电极材料的选择主要包括材料属性、电极组成比例、颗粒尺寸、表面结构等方面的选择[6]。
电化学的反应工艺条件（如电流密度、电解质浓度、pH、温度、染料初始浓度和作用时间等）在电化学工艺降解废水的进程中有着重要影响。Jose M.Aquino[7]等人使用掺硼金刚石电极降解活性红141偶氮染料研究了电解质密度、pH值、电流密度，温度对降解效率的影响。Nasser Abu Ghalwa[8]，Abdalla M. Khedr[9]等对于电化学反应条件就其他电极材料及降解对象进行了类似的研究。
电化学反应器承载了电催化氧化反应，降解物需要与强氧化剂充分接触才能发生反应。因此电化学反应器构型在反应中发挥的作用是不可忽视的。电化学反应器构型多种多样，根据用途和使用目的不同有不同构型。电化学反应器对电催化氧化反应影响主要体现在两个方面:影响主要体现在两个方面:一方面是反应器构型决定了反应器的面体比。体积相同的反应器，反应器的面体比越大，反应面积越大，另一方面是反应器的内部构型对于反应过程中的传质效率有着极为重要的影响[10]。Paidar等人[11]以弱碱性电解质中硝酸盐的电化学还原研究了平板电极、流化床电极、阴极扩展填充床电极和垂直移动粒子床电极四种不同构造电化学反应器对还原电流效率参数的影响。
在电化学反应中，电解质作为支持电解质，为反应溶液提供导电性，而在电催化氧化反应中，电解质盐不仅作为支持电解质，在电催化氧化反应过程中，电解质盐会参与反应，形成中间产物，产生间接氧化，从而对降解机理和降解效率造成影响。
1.2掺硼金刚石（borondoped diamond， BDD）电极
金刚石作为一种有着优秀理化性质的碳素材料，自然也受到了广泛关注。Comninellis[12]等人将不同电极在酸性介质中的氧化能力进行了比较，见表1。
电极
氧化电位（V）
析氧超电势（V）
MOH吸附能力
阳极氧化能力
RuO2—TiO2
(DSA—Cl2)
1.41.7
0.18
化学吸附
物理吸附
弱
强
IrO2—Ta2O5
(DSA—O2)
1.51.8
0.25
Ti/Pt
1.71.9
0.3
Ti/PbO2
1.82.0
0.5
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1引言1
1.1电化学高级氧化技术 1
2掺硼金刚石（borondoped diamond, BDD）电极2
3掺硼金刚石电极催化过程中电解质效应的研究进展 3
1.4氯酸钠和高氯酸钠4
1.5课题的提出与设计4
2 材料与方法4
1仪器与试剂4
2. 2降解过程及分析仪器5
2. 3实验设计与分析6
3 结果与讨论7
1电化学实验分析7
3. 2 降解实验分析8
3. 3 金橙Ⅱ降解机理研究9
4 结论11
致谢12
参考文献12
氯酸钠和高氯酸钠在掺硼金刚石电催化过程中的作用规律研究
引言
1 引言
1.1 电化学高级氧化技术
1.1.1概述
高级电化学氧化法是通过电极反应产生羟基自由基(OH)获得氧化能力进行降解的方法。其氧化机理包括直接氧化过程和间接氧化过程。前者指的是在阳极表面通过电子转移过程将难降解有机物直接氧化为易降解小分子，甚至被彻底氧化为CO2和H2O的去除过程[1]。Comninellis等对于直接氧化过程的研究认为直接氧化过程电流效率低，处理 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
效率不理想[2]。后者是指溶液体系中的一些基团或者离子通过电极反应氧化为物理吸附态的强氧化剂（如:OH），与难降解有机物发生反应将其转化为易降解小分子，从而达到降解的效果[3]。
阳极直接氧化有机物根据对污染物的氧化程度的不同可分为两类，分别为电化学氧化和电化学燃烧[4]。有机物形成低价态氧化物即被氧化为易降解小分子时，以电化学转化形式降解；称为电化学氧化；电化学燃烧则是有机物被氧化到最高价态时，以电化学燃烧方式的降解，并最终矿化为CO2和H2O。
1.1.2电化学工艺的主要影响因素
电化学工艺处理废水主要影响因素有电极材料、电化学反应条件、电化学反应器构型、电解质盐等[5]。
电化学工艺通过电极反应产生活化氧化基团获得氧化能力进行降解。电极反应是电子参与的氧化或还原反应，电极电势越低，越容易失去电子，电极电势越高，越容易得到电子，电极反应速率与电极电位密切相关。对电极材料进行合理的选择，获得能够有效控制电化学工艺降解效率。而电极材料的选择主要包括材料属性、电极组成比例、颗粒尺寸、表面结构等方面的选择[6]。
电化学的反应工艺条件（如电流密度、电解质浓度、pH、温度、染料初始浓度和作用时间等）在电化学工艺降解废水的进程中有着重要影响。Jose M.Aquino[7]等人使用掺硼金刚石电极降解活性红141偶氮染料研究了电解质密度、pH值、电流密度，温度对降解效率的影响。Nasser Abu Ghalwa[8]，Abdalla M. Khedr[9]等对于电化学反应条件就其他电极材料及降解对象进行了类似的研究。
电化学反应器承载了电催化氧化反应，降解物需要与强氧化剂充分接触才能发生反应。因此电化学反应器构型在反应中发挥的作用是不可忽视的。电化学反应器构型多种多样，根据用途和使用目的不同有不同构型。电化学反应器对电催化氧化反应影响主要体现在两个方面:影响主要体现在两个方面:一方面是反应器构型决定了反应器的面体比。体积相同的反应器，反应器的面体比越大，反应面积越大，另一方面是反应器的内部构型对于反应过程中的传质效率有着极为重要的影响[10]。Paidar等人[11]以弱碱性电解质中硝酸盐的电化学还原研究了平板电极、流化床电极、阴极扩展填充床电极和垂直移动粒子床电极四种不同构造电化学反应器对还原电流效率参数的影响。
在电化学反应中，电解质作为支持电解质，为反应溶液提供导电性，而在电催化氧化反应中，电解质盐不仅作为支持电解质，在电催化氧化反应过程中，电解质盐会参与反应，形成中间产物，产生间接氧化，从而对降解机理和降解效率造成影响。
1.2掺硼金刚石（borondoped diamond， BDD）电极
金刚石作为一种有着优秀理化性质的碳素材料，自然也受到了广泛关注。Comninellis[12]等人将不同电极在酸性介质中的氧化能力进行了比较，见表1。
电极
氧化电位（V）
析氧超电势（V）
MOH吸附能力
阳极氧化能力
RuO2—TiO2
(DSA—Cl2)
1.41.7
0.18
化学吸附
物理吸附
弱
强
IrO2—Ta2O5
(DSA—O2)
1.51.8
0.25
Ti/Pt
1.71.9
0.3
Ti/PbO2
1.82.0
0.5
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