炭黑-陶瓷膜电极的制备及其处理含柴油废水的研究

论文摘要

利用真空抽滤-高温烧结法在Al2O3陶瓷基底上负载炭黑制备了炭黑-陶瓷分离膜（carbon black ceramic separation membrane,CTM）,通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和红外光谱（FT-IR）等测试方法对制备的CTM的表面形貌、元素及价态分布等进行了表征。发现制备的CTM表面粗糙度增加,孔径减小,并附着很多不规则的颗粒,对CTM的铝和碳元素的XPS峰分析发现,在铝、碳的谱图中均出现Al—O—C特征峰,说明所制备CTM膜表面形成了金属-氧-碳化合键。以CTM膜电极为阳极,金属钛板为阴极,采用电化学催化氧化法对模拟的含油废水（柴油）进行处理。结果表明利用CTM膜电极能够有效降低废水的含油率,在电极间距10 mm,pH值为6、电流密度20 mA/cm2、Na2SO4浓度为15 g/L、电解时间90 min条件下,初始浓度200 mg/L的含油废水溶液的柴油和COD去除率可分别高达91.3%和84.7%。CTM膜电极降解含油废水的过程中,溶液含油率随着反应时间的变化而变化,由此得到ln（C0/Ct）与时间t的关系图,符合一级反应动力学规律。

论文目录

• 0 引 言
• 1 实 验
•   1.1 实验材料和试剂
•   1.2 电极的制备与表征
•     1.2.1 炭黑涂膜液的制备
•     1.2.2 炭黑/陶瓷分离膜的制备
•   1.3 电催化氧化实验
•   1.4 分析方法
• 2 结果与讨论
•   2.1 炭黑/陶瓷分离膜 （CTM） 的表征
•     2.1.1 扫描电子显微镜 （SEM） 分析
•     2.1.2 电阻率测试和纯水通量分析
•     2.1.3 傅里叶红外 （FT-IR） 和X射线光电子能谱 （XPS） 分析
•   2.2 单因素对CTM电极处理含油废水效果的影响
•     2.2.1 pH值对CTM电极作用效果的影响
•     2.2.2 电流密度对CTM电极作用效果的影响
•     2.2.3 电解质浓度对CTM电极作用效果的影响
•   2.3 废水中柴油去除的动力学线性拟合
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李永铭,谢水波,陈子庚,周俊光

关键词: 含油废水,电化学,膜分离,炭黑

来源: 功能材料 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工,有机化工,环境科学与资源利用

单位: 南华大学土木工程学院,环境保护部华南环境科学研究所

基金: 国家重大科技专项资助项目(2017ZX07202-001-007),国家自然科学基金资助项目(21777106),广东省自然科学基金资助项目(2014A030313761),广东省公益研究与能力建设资助项目(2017A020216014),广东省应用型专项资助项目(2016B020240007,2015B020235004)

分类号: X703;TQ051.893

页码: 8116-8122

总页数: 7

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