有機(jī)廢水新技術(shù)

1、LOGO鈦基功能材料在含鹽廢水中的應(yīng)用鈦基功能材料在含鹽廢水中的應(yīng)用周周 幸幸 福福電話：電話13770338259Email：南京工業(yè)大學(xué)，南京工業(yè)大學(xué)， 材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO背景背景水資源與水污染問題水資源與水污染問題 解決水污染解決水污染 刻不容緩！刻不容緩材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO背景背景廢水處理技術(shù)廢水處理技術(shù) 電化學(xué)法電化學(xué)法氧化法氧化法混凝法混凝法處理處理方法方法電電化化學(xué)學(xué)法法微電解法微電解法電絮凝法電絮凝法電氣浮法電氣浮法電氧化法電氧化法占地少，操

2、占地少，操作管理簡單作管理簡單物理法物理法生物法生物法化學(xué)法化學(xué)材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGOMOX+ROAnodeAnode污染物RCO2MOX直接氧化直接氧化間接氧化間接氧化MOXH2OMOX(OH)污染物RCO2MOX+1污染物RMOX+O2h+h+e-e-hvVBCB OH-H2OOHe-h+heat背景背景電、電、光電化學(xué)光電化學(xué)廢水處理原理廢水處理原理清潔試劑清潔試劑“電子電子” 作為反應(yīng)試劑作為反應(yīng)試劑電電催催化化氧氧化化光光催催化材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO 背

3、景：電極材料的發(fā)展及研究現(xiàn)狀背景：電極材料的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 電電極極材材料料陽極損耗、易鈍化，電極失活陽極損耗、易鈍化，電極失活易膨脹、剝落，發(fā)生吸附易膨脹、剝落，發(fā)生吸附- -解吸，產(chǎn)生二次污染解吸，產(chǎn)生二次污染電極性質(zhì)與氧化物結(jié)構(gòu)密切相關(guān)電極性質(zhì)與氧化物結(jié)構(gòu)密切相關(guān)環(huán)境污染環(huán)境污染燃料電池燃料電池有機(jī)電合成有機(jī)電合成金屬氧化物金屬氧化物石墨石墨金屬金屬鈦基涂層電極鈦基涂層電極DSADSA是金屬氧是金屬氧化物電極的主化物電極的主要形式，已經(jīng)要形式，已經(jīng)成為一個龐大成為一個龐大的工業(yè)體系，的工業(yè)體系，有有“鈦電極工鈦電極工學(xué)學(xué)”之稱之稱 材

4、料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO應(yīng)應(yīng)用用電電合合成成電電催催化化氧氧化化光光電電催催化化目標(biāo)目標(biāo)Ti基功能電極的應(yīng)用基功能電極的應(yīng)用LOGO研研 發(fā)發(fā) 內(nèi)內(nèi) 容容1. 長壽命高析氧過電位鈦基功能電極及應(yīng)用長壽命高析氧過電位鈦基功能電極及應(yīng)用2. 鈦基電鍍中間層新型功能電極及應(yīng)用鈦基電鍍中間層新型功能電極及應(yīng)用3. 鈦基光輔助電催化新型功能電極及應(yīng)用鈦基光輔助電催化新型功能電極及應(yīng)用4. 強(qiáng)制傳質(zhì)鈦基新型膜功能電極及應(yīng)用強(qiáng)制傳質(zhì)鈦基新型膜功能電極及應(yīng)材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGOTi基功能電極的制造基功能電極的制造切割鈦片切割鈦片/ /鈦

5、網(wǎng)鈦網(wǎng)除油污除油污酸刻蝕酸刻蝕蒸餾水清洗蒸餾水清洗晾干晾干浸漬提拉浸漬提拉烘干烘干熱氧化熱氧化重復(fù)操作重復(fù)操作熱氧化熱氧化1h圖圖2-1 熱分解法制備電極的工藝流程熱分解法制備電極的工藝流程基基體體預(yù)預(yù)處處理理涂涂液液配配制制涂涂制制電電極極基基體體特特殊殊處處理材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO鈦基體的預(yù)處理鈦基體的預(yù)處理鈦片酸刻蝕前后的鈦片酸刻蝕前后的SEM圖圖: (a)刻蝕前刻蝕前 (b)刻蝕后刻蝕后刻蝕后，鈦片的表面產(chǎn)生許多微孔，增大了比表面積，刻蝕后，鈦片的表面產(chǎn)生許多微孔，增大了比表面積，增加了涂層和鈦片基體的附著力。增加了涂層

6、和鈦片基體的附著力材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO鈦基體的陽極氧化鈦基體的陽極氧化鈦片在不同電壓下陽極氧化鈦片在不同電壓下陽極氧化45min的的FESEM照片照片（a.10V;b.20V;c.30V）和相應(yīng)的和相應(yīng)的XRD圖譜圖譜(d)(d)電壓升高，電壓升高，孔徑變大孔徑變材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO鈦基體的陽極氧化鈦基體的陽極氧化 鈦片在鈦片在20V電壓不同陽極氧化電壓不同陽極氧化時間下的時間下的FESEM照片照片（a.20min;b.45min;c.60min）和相應(yīng)的和相

7、應(yīng)的XRD圖譜圖譜(d)(d)時間延長，時間延長，孔徑增大孔徑增材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO圖圖.(A) 大面積鈦功能電極材料數(shù)碼照片；（)XRD譜圖；（)鈦表面TiO2納米管陣列電極SEM圖；（）摻雜光電活性的陣列電極SEM圖1. Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO圖圖3-5 Ti/ TiO2-NTs /Sb-SnO2電極的電極的SEM及及XRD表征表征A10 m1020304050607080200111004101TiO

8、2103204102101TiSbO2 Intensity(a.u.)2 /(o)SnO2B（A）Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極涂層表面均勻，較好覆蓋表面。電極涂層表面均勻，較好覆蓋表面。（B）Sn、Sb可能有部分是以小團(tuán)簇形式均勻彌散在可能有部分是以小團(tuán)簇形式均勻彌散在TiO2-NTs中。中。材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1. Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極的制備及性能研究LOGO圖圖3-6不同電壓下陽極氧化不同電壓下陽極氧化10min制備的制備的Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極析氧極化曲線電極析氧極化曲線圖

9、圖3-7 60V電壓陽極氧化不同時間下制備電壓陽極氧化不同時間下制備的的Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極析氧極化曲線圖電極析氧極化曲線圖陽極電壓為陽極電壓為60 V時時Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極析氧電位最高電極析氧電位最高；1.01.21.41.61.82.02.20.00.20.40.60.81.0 Current density (mAcm-2)Potential (V)20V 10V 40V 60V10min1.01.21.41.61.82.02.20.00.20.40.60.81.0 Current density (mAcm-2)Potential (V)6

10、0V40min 60min 20min 10min 陽極氧化時間為陽極氧化時間為10 min時時Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極析氧電位最高，達(dá)到電極析氧電位最高，達(dá)到2.1 V。1. Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO1.01.21.41.61.82.02.2012345678910 Current density (mAcm-2)Potential (V)(1)(2)電極的析氧極化曲線對比圖電極的析氧極化曲線對比圖02468101214161823456789 Poten

11、tial (V)Time(h)(1)(2)電極的電極的快速壽命測試對比圖快速壽命測試對比圖(1)Ti/Sb-SnO2 電極；電極；(2) Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2 電極電極Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極的催化性能較好。電極的催化性能較好。 (1)Ti/Sb-SnO2 電極；電極；(2) Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2 電極電極TiO2-NTs大大提高了電極的使用壽命。大大提高了電極的使用壽命。 1. Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO102030405

12、0600.00.30.60.91.21.5(2)(1) TOC (kwhg-1)Time (min)（A）（B）電極降解甲基橙電極降解甲基橙TOC去除率及電能利用效率的對比圖去除率及電能利用效率的對比圖(1)Ti/Sb-SnO2 電極；電極；(2) Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2 電極電極0102030405060020406080100 Removal rate of TOC (%)Time (min)(1)(2)1. Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極的制備及性能研究Ti/Sb-SnO2電極對電極對TOC的去除率均略高于的去除率均略高于Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2

13、電極，但電極，但Ti/TiO2-NTs/Sb-SnO2電極的電能利用效率要優(yōu)于電極的電能利用效率要優(yōu)于Ti/Sb-SnO2電極，所以更有電極，所以更有潛在的工業(yè)應(yīng)用價值。潛在的工業(yè)應(yīng)用價值材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO高析氧過電位電極組件高析氧過電位電極組件 電極材質(zhì)：電極材質(zhì)：TA1 TA2; TA1 TA2; 鈦網(wǎng)規(guī)格：鈦網(wǎng)規(guī)格：1-1501-150目目/ /英寸英寸 ; ; 網(wǎng)寬網(wǎng)寬:20mm-1200mm:20mm-1200mm析氧過電位：析氧過電位：2.1 V; 2.1 V; 使用壽命：使用壽命：5 5 年年應(yīng)用領(lǐng)域：應(yīng)用領(lǐng)域

14、：1.1.污水處理、海水淡化等污水處理、海水淡化等 ; 2.; 2.有機(jī)化工領(lǐng)域有機(jī)化工領(lǐng)域 3.3.無機(jī)化工領(lǐng)域無機(jī)化工領(lǐng)材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO2 2. . 電鍍電鍍中間層電極的制備及性能研究中間層電極的制備及性能研究圖2-1 制備電極的SEM照片（A）陽極氧化后鈦片，（B） SbO2-SnO2中間層；表面活性層：（C）不含中間層電極，（D）含1層中間層電極，（E）含2層中間層電極，（F）含3層中間層電極中間層為顆粒狀組成的致密涂層；適量中間層的加入可以改善電極表面結(jié)構(gòu)，使其更加平整致密，中間層過厚，凝結(jié)成塊電極的表征025-

15、83172270,材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO圖2-2 電極的XRD圖譜a-陽極氧化后鈦片；b- SbO2-SnO2中間層；c-表面活性層圖2-3 不同電極的強(qiáng)化壽命測試，電流密度 300mA/cm2A-不含中間層電極；B-含中間層電極：a-1;b-2;c-3含含1、2、3層層SbO2-SnO2中間層電極的中間層電極的壽命壽命分別是不含中分別是不含中間層電極的間層電極的7倍、倍、11倍和倍和9.4倍倍2 2. . 電鍍電鍍中間層電極的制備及性能研究中間層電極的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO-0

16、.6-0.4-0.20.00.20.40.60.8-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.81.0 不含中間層不含中間層 1層中間層1層中間層 2層中間層2層中間層 3層中間層3層中間層Current density/(mA/cm2)Potential/V (vs SCE) 0.00.51.01.52.02.50204060801003層中間層3層中間層2層中間層2層中間層1層中間層1層中間層Current density/(mA/cm2)Potential/V (vs SCE)不含中間層不含中間層 電極的電化學(xué)性能測試圖2-4 不同電極的析氧極化曲線圖2-5 不同

17、電極的循環(huán)伏安曲線析氧電位高達(dá)2.1V（vs SCE)含含2 2層中間層的電極應(yīng)具有最好層中間層的電極應(yīng)具有最好的催化性能的催化性能190mV225mV析氧電位高，析氧反應(yīng)難，電流效率高2 2. . 電鍍電鍍中間層電極的制備及性能研究中間層電極的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO電極的降解性能測試0510152025300102030405060708090100110 不含中間層不含中間層 1層中間層1層中間層 2層中間層2層中間層 3層中間層3層中間層Decolorization rate/%Time/min 圖2-6 10

18、0PPM的酸性黑10B在不同電極上的降解曲線2003004005006007008000.000.250.500.751.001.251.5020min10min5min15min25min30minAbsorbance(a.u.)Wavelength(nm)0min 圖2-7 100PPM的酸性黑10B在含2層中間層電極上的吸收光譜76.33% 95.34% 100% 100% 314nm：苯環(huán) 萘環(huán)493、617nm：偶氮鍵共軛體系 使用電鍍方法在傳統(tǒng)的TiO2/SnO2-Sb-Ce電極上制備了SbO2-SnO2中間層，該中間層的存在可以有效改善電極的表面結(jié)構(gòu)，提高基體與涂層的結(jié)合力以及活

19、性物質(zhì)的負(fù)載量，從而提高電極的使用壽命和催化活性。2 2. . 電鍍電鍍中間層電極的制備及性能研究中間層電極的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)過程1.載體電極TiO2/SbO2-SnO2 /SnO2-Sb-CeO2的制備2.負(fù)載不同光催化劑P25絲網(wǎng)印刷450 1hTiO2-SnO2刷涂450 1hTiO2-SnO2-Sb-Ce刷涂450 1h圖3-1 光電催化降解裝置3. 3. 光輔助電催化電極材料的制備及性能研究光輔助電催化電極材料的制備及性能研材料化學(xué)工程

20、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGOD50mC50mA50mB50m圖3-3 負(fù)載不同光催化劑電極的SEM照片（A）無光催化劑；（B）TiO2-SnO2；（C）TiO2-SnO2-Sb-Ce；（D） P2520304050607080Ti(103)(102)(101)(301)(112)(310)(002)(220)(211)(200)(101)(110)(101)(110)(004)(105)(200)SnO2RutileIntensity(a.u.)2 (deg.)abcdAnatase(101) 圖3-2負(fù)載不同光催化劑電極的XRD圖譜a: 無光催化劑；b: TiO2-SnO2；c: TiO2-SnO

21、2-Sb-Ce; d: P253. 3. 光輔助電催化電極材料的制備及性能研究光輔助電催化電極材料的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO050100150200250300-5051015202530354045P25TiO2-SnO2TiO2-SnO2-Sb-CeJ/( A/cm2)Time/s無光催化劑無光催化劑 051015202530020406080100Decolorization rate/%Time/min無光催化涂層無光催化涂層 P25 TiO2-SnO2 TiO2-SnO2-Sb-Ce 圖3-4 負(fù)載不同光催化

22、劑電極的光響應(yīng)電流圖3-5 10PPM亞甲基藍(lán)在不同光電催化電極上的降解曲線光響應(yīng)電流密度：P25 (3025 Acm-2) TiO2-SnO2 (20 Acm-2) TiO2-SnO2-Sb-Ce (13 Acm-2) 無無(1 Acm-2)降解速率：TiO2-SnO2-Sb-Ce P25 TiO2-SnO2 無無負(fù)載了負(fù)載了TiO2-SnO2-Sb-Ce的光電催化的光電催化電極具有最好的光電協(xié)同催化能力電極具有最好的光電協(xié)同催化能力Light offLight on3. 3. 光輔助電催化電極材料的制備及性能研究光輔助電催化電極材料的制備及性能研 1377033

23、8259 材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO圖3-6 負(fù)載不同層數(shù)TiO2-SnO2-Sb-Ce光催化劑電極的SEM照片和XRD圖譜（A）（a): 3層；(B）（b): 5層；（C）（c): 7層負(fù)載負(fù)載5層層最優(yōu)最優(yōu)3. 3. 光輔助電催化電極材料的制備及性能研究光輔助電催化電極材料的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO0100200300400020406080100120140160光照光照+偏壓偏壓J/( A/cm2)Time/s光照光照 051015202530020406080100Decolorization rat

24、e/%Time/min EC PC PEC 圖3-7 電極的光響應(yīng)及光電影響電流圖3-8 亞甲基藍(lán)在不同條件下的降解曲線光電電流 （光電流 +電解電流）148 Acm-2 35 Acm-2 55 Acm-2 光電催化 （光催化 +電催化） 94.14% 10.47% 67.56%光電催化不是簡單的光催化和電催化的疊加；光電催化不是簡單的光催化和電催化的疊加；而是光、電之間相互協(xié)同、相互促進(jìn)的結(jié)果而是光、電之間相互協(xié)同、相互促進(jìn)的結(jié)果3. 3. 光輔助電催化電極材料的制備及性能研究光輔助電催化電極材料的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室L

25、OGO051015202530020406080100Decolorization rate/%Time/min 0.05M 0.10M 0.15M 051015202530020406080100Decolorization rate/%Time/min 10PPM 20PPM 30PPM 0510152025300102030405060708090100Decolorization rate/%Time/min 0mW/cm2 10mW/cm2 30mW/cm2 50mW/cm2 80mW/cm2 100mW/cm2 圖3-9 不同電解質(zhì)濃度下的降解曲線圖3-10 不同初始濃度的亞甲基藍(lán)

26、的降解曲線圖3-11 不同光強(qiáng)下的降解曲線電解質(zhì)濃度：電解質(zhì)濃度：0.1M Na2SO4最佳最佳亞甲基藍(lán)初始濃度：濃度增大，降解亞甲基藍(lán)初始濃度：濃度增大，降解速率變慢速率變慢光照強(qiáng)度：光照強(qiáng)度：30 mW/cm2 強(qiáng)度增加，強(qiáng)度增加，速率加快速率加快3. 3. 光輔助電催化電極材料的制備及性能研究光輔助電催化電極材料的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO0510152025300.220.240.260.280.300.320.34 未摻雜M時，無光照條件 摻雜M時，無光照條件 摻雜M時，有光照條件 電流/安電流/安時間/分鐘時

27、間/分鐘 在相同電壓下，涂覆光催在相同電壓下，涂覆光催化劑的化劑的電極在有光照時的電極在有光照時的電流最大，所以降解速度電流最大，所以降解速度最快，可以大幅度降低降最快，可以大幅度降低降解的能耗。解的能耗。3. 3. 光輔助電催化電極材料的制備及性能研究光輔助電催化電極材料的制備及性能研究 以TiO2NTs/SbO2-SnO2/SnO2-Sb-CeO2電極為載體電極，在其中一面負(fù)載了不同的光催化劑制得了光電催化電極。實(shí)驗(yàn)表明，負(fù)載了TiO2-SnO2-Sb-Ce 光催化劑的光電催化電極具有最好的光電協(xié)同催化作用。在電場的作用下，光生電子可以迅速的轉(zhuǎn)移至對電極，減少了與空穴的復(fù)合幾率，提高了量子

28、效率材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO4. 4. 新型多孔鈦膜電極的制備及性能研究新型多孔鈦膜電極的制備及性能研究鈦膜電極的制備1.鈦膜預(yù)處理3.浸漬活性層2.電鍍中間層直流穩(wěn)壓電源陰極陽極 泵儲水槽圖4-1鈦膜電極電催化降解亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖1020304050607080SbO2cbIntensity(a.u.)2 (deg.)aSnO2(301)(112)(220)(211)(200)(101)(110)(211)(112)(112)(103)(110)(102)(101)(002) Ti(100)圖4-2 鈦膜電極的XRD圖譜a

29、：鈦基體；b：SbO2-SnO2中間層 c：活性層組分與以鈦片為基體制備的電極相材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGOA100m100mB100mC100mD100mE100mFG100mH100m圖4-3 不同孔徑鈦膜管及相應(yīng)電極的SEM照片(A)(E)：5m；(B)(F)：10m；(C)(G)：20m；(D)(H)：50m孔徑增大孔徑增大 顆粒增大顆粒增大 比表面積減小比表面積減小 活性物質(zhì)負(fù)載量、結(jié)合力減小活性物質(zhì)負(fù)載量、結(jié)合力減小孔徑對鈦膜電極的影響4. 4. 新型多孔鈦膜電極的制備及性能研究新型多孔鈦膜電極的制備及性能研究025-83

30、172270,材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO05101520020406080100 Time/min 5 m 10 m 20 m 50 mDecolorization rate/% 51015205101520253035能耗能耗/(wh/g)Time/min 5 m 10 m 20 m 50 m 圖4-4 亞甲基藍(lán)在不同孔徑鈦膜管電極上的降解曲線圖4-5 亞甲基藍(lán)在不同孔徑鈦膜管電極上的能耗曲線05101520253035404550556045678910Voltage/VTime/min 50 m 20 m 10 m 5 m 圖4-6 不同孔徑鈦膜管電極的

31、強(qiáng)化壽命測試電流密度1A/cm2孔徑越小，降解速率越快，電孔徑越小，降解速率越快，電極壽命越長，但是能耗較高；極壽命越長，但是能耗較高；綜合比較，孔徑為綜合比較，孔徑為10m的鈦的鈦膜管電極性能較優(yōu)膜管電極性能較優(yōu)4. 4. 新型多孔鈦膜電極的制備及性能研究新型多孔鈦膜電極的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO新型多孔鈦膜電極與傳統(tǒng)鈦片電極的性能對比0102030405060708090100 110 1204567891011Voltage/VTime/min 0510152025303540455045678910Voltag

32、e/VTime/min AB圖4-7 兩種電極的強(qiáng)化壽命對比（A）：鈦片 300mA/cm2；（B）鈦膜管 1A/cm21A/cm2 45min鈦膜電極壽命為鈦片電極的4.5倍051015202530020406080100鈦膜電極鈦膜電極Decolorization rate/%Time/min鈦片電極鈦片電極 圖4-8 酸性黑10B在不同電極上的降解曲線鈦膜基電極鈦膜基電極 壽命長、降解快壽命長、降解快13min 91.3%300mA/cm2 110min30min 91.3%4. 4. 新型多孔鈦膜電極的制備及性能研究新型多孔鈦膜電極的制備及性能研 13770

33、338259 材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO51015200246810121416能耗能耗/(wh/g)時間時間/min 4.0V 3.5V 3.0V 05101520020406080100Decolorization rate/%Time/min 4.0V 3.5V 3.0V 圖4-9 不同電壓下亞甲基藍(lán)的降解曲線圖4-10 不同電壓下亞甲基藍(lán)的能耗曲線510152023456789101112能耗能耗/(wh/g)時間時間/min 2.5L/min 3.0L/min 3.5L/min 05101520020406080100Decolorization rate/%Time/min

34、 2.5L/min 3.0L/min 3.5L/min 圖4-11 不同流速下亞甲基藍(lán)的降解曲線圖4-12 不同流速下亞甲基藍(lán)的能耗曲線最佳電解電壓最佳電解電壓3.5V最佳流速最佳流速3.0L/min4. 4. 新型多孔鈦膜電極的制備及性能研究新型多孔鈦膜電極的制備及性能研材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO全太陽能驅(qū)動的光輔助電催化裝置全太陽能驅(qū)動的光輔助電催化裝置優(yōu)點(diǎn)：降解過程中所需的全部能耗可由太陽能來提供，適合野外。優(yōu)點(diǎn)：降解過程中所需的全部能耗可由太陽能來提供，適合野外。槽壓為槽壓為4V時，濃時，濃度度1000ppm亞甲亞甲基藍(lán)基藍(lán)

35、100%脫色脫色率僅需率僅需30min，濃度為濃度為118 ppm的丙烯腈廢水的丙烯腈廢水的的COD完全降解完全降解只需要只需要5min材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGO4. 新型多孔鈦膜光電裝置新型多孔鈦膜光電裝置 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 占地面積少，占地面積少， 結(jié)合弱光，陰天發(fā)電使用結(jié)合弱光，陰天發(fā)電使用 使用壽命長，適用于多種廢水使用壽命長，適用于多種廢水 使用新型的鈦膜電極因其獨(dú)特的多孔表面結(jié)構(gòu)，可以負(fù)載更多的活性物質(zhì)，提高基體與涂層的結(jié)合力，具有更長的使用壽命和催化活性材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGOABC圖圖4. 強(qiáng)制傳質(zhì)光電一體化膜反應(yīng)器處理實(shí)際印染廢水(江蘇雙宏化工有限公司)的效果圖。A：醬黑色廢水原液；B：處理5 min的廢水; C: 處理10 min廢水。4. 4. 新型多孔鈦膜電極處理效果新型多孔鈦膜電極處理效材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LOGOTi/PbO2復(fù)合電極復(fù)合電極ab(a)Ti/-PbO2(b)Ti/-PbO2/-PbO2025-83172270,材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室