吸附-电催化去除有机污染物的研究开题报告

1. 研究目的与意义

高浓度难降解有机废水的处理, 是目前国内外污水处理界公认的难题，其特点是产生的量虽然不大，但浓度较高，难以生化降解，对环境造成的危害较大。对于这类废水, 目前国内外研究较多的有制药废水(包括中药废水)、纺织/印染废水、石化/油类废水、焦化废水、化工废水、油漆废水、垃圾渗滤液等行业性废水。高浓度、难降解 两大特性的叠加, 使得此类废水在处理中, 单独使用生物法或物化法等常规方法失去可能。因此开发能够有效处理高浓度难降解有机废水技术具有广阔的应用前景和良好的社会、经济和环境效益。

活性炭吸附去除水中的有机污染物已被认为是一种最为有效和常用的处理方法。活性炭纤维(acf)是继粉末状活性炭(pac)和颗粒活性炭(gac)之后的第三代活性炭产品。活性炭纤维具有比表面积大、吸附能力强的特点，是一种优良的新型吸附材料，且活性炭纤维导电性好、耐酸碱腐蚀、电化学性能稳定。由于活性炭纤维具有比常规活性炭更大的吸附容量和更快的吸附动力学性能，不仅可处理高浓度、微量、痕量的有机污染物，而且因其具有高比表面积和催化性能等优点而被用作阳极或阴极降解有机物。目前活性炭纤维电极已报道用于处理染料、造纸废水、酚类化合物和藻毒素等废水的处理中。

本课题拟考察活性炭纤维用于处理有机污染物的可能性。另外利用活性炭纤维比表面积大、吸附能力强和较好的导电性能等特点，拟使活性炭纤维的强吸附特性和金属氧化物电极的高催化活性相结合，制备金属氧化物/活性炭纤维电极以实现富集-电催化氧化的协同效应。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1．制备ti/sbsno₂tin复合电极，以同样的方法制备不含tin纳米颗粒的ti/sbsno₂电极；

2．采用xrd、sem、析氧电位、强化寿命试验等对以上两种电极进行表征。采用循环伏安、电催化降解、紫外扫描、荧光法测定羟基自由基等考察两种电极的电催化氧化性能及降解机理。对该两种电极的表征及性能测试结果进行比较。

3. 研究的方法与步骤

1.进行活性炭纤维(acf)吸附性能的热力学和动力学研究，与传统活性炭颗粒(gac)的吸附性能比较，总结优势；

2.ti/sbsno₂tin复合电极的制备：

拟用脉冲电共沉积的方法制备由氮化钛（tin）纳米颗粒修饰的ti/sbsno₂电极。

4. 参考文献

[1]陈阵,施航,余强,等.peg改性pbo₂电极对甲基橙废水降解脱色的研究.水处理技术,2012, 38(8):73-75

[2]谢敏,施周,李淑展,等.给水厂排泥水处理处置技术及应用进展[j].净水技术,2006,25(5):28-31

[3]欧阳超, 尚晓, 王欣泽, 等. 电化学氧化法去除养猪废水中氨氮的研究[j]. 水处理技术, 2010, 36(6): 111-115

5. 计划与进度安排

1）2022年月3日2日----2022年03月27日：查阅相关文献资料，撰写文献综述，提出具体研究计划,完成开题报告，进行实验前期准备工作；

2）2022年03月28日----2022年06月12日：论文实验阶段；

3）2022年06月13日----2022年06月26日：撰写论文，准备答辩。