一种去除多种难降解有机污染物的多维电极电催化装置

摘要

本发明公开了属于高浓度有机废水的电化学处理技术领域的一种去除多种难降解有机污染物的多维电极电催化装置。该装置由电解槽、极板卡槽、格栅支架、透水格栅、磁珠、出水口、不锈钢阴极板、负载Pt掺杂CoO-SnO镀SrO膜钛基阳极板、电线、稳压稳流电源和含NiO中间层的负载Ag掺杂CuO-CeO₂活性氧化铝粒子电极组成。在电解槽的底部放置磁珠，中下部设有出水口。格栅支架分布在电解槽的四角。在电解槽放置4个极板卡槽，每个极板卡槽上均匀设置5个卡位，用于选择合适的间距插入不锈钢阴极板和钛基阳极板。最后将活性氧化铝粒子电极均匀投入阴极板和阳极板之间的空隙中。本发明的有益效果是，该装置对含多种难降解有机化合物废水处理效率高、成本低、操作简单。

主权项

一种去除多种难降解有机污染物的多维电极电催化装置，其特征在于，该多维电极电催化装置由电解槽、极板卡槽、格栅支架、透水格栅、磁珠、出水口、不锈钢阴极板、负载Pt掺杂CoO‑SnO镀SrO膜钛基阳极板、电线、稳压稳流电源和含NiO中间层的负载Ag掺杂CuO‑CeO₂活性氧化铝粒子电极组成；在电解槽的底部放置磁珠，中下部设有出水口；格栅支架分布在电解槽的四角，透水格栅和极板卡槽均为活动式；在电解槽中共放置4个极板卡槽，每个极板卡槽上均匀设置5个卡位；含NiO中间层的负载Ag掺杂CuO‑CeO₂活性氧化铝粒子电极均匀投入不锈钢阴极板和负载Pt掺杂CoO‑SnO镀SrO膜钛基阳极板之间的空隙中；其中，负载Pt掺杂CoO‑SnO镀SrO膜钛基阳极板由如下方法制备：(1)将钛片放置在40kHz超声波清洗仪中用洗涤剂溶液清洗30min，然后取出用去离子水冲洗，再放置在40kHz超声波清洗仪中用去离子水清洗15min；(2)将步骤(1)得到的钛片放置在10％的草酸溶液中刻蚀2h，然后取出用去离子水冲洗，再放置在40kHz超声波仪器中用去离子水清洗15min，晾干后保存在无水乙醇中备用；(3)利用辉光放电对步骤(2)得到的钛片表面进行预处理10min，然后在MS56A型高真空多靶磁控溅射机上完成磁控溅射镀铂得到物质A，其中阴极靶材为铂片，钛片作为阳极基片，操作模式为射频溅射，真空度为8.0×10^‑2Pa，功率为100W，氩气压力为1pa；(4)将正丁醇、异丙醇、异丁醇、无水乙醇按等体积比例混合，得到溶液A；将Co(NO₃)₂·6H₂O溶于水中制成浓度为0.5mol/L的溶液，加入5滴硝酸以防水解，得到溶液B；将SnCl₂·H₂O溶于无水乙醇制成浓度为0.5mol/L的溶液C；将Sr(NO₃)₂溶于水中制成浓度为0.5mol/L的溶液D；(5)向溶液B中加入等体积的溶液A摇匀后分成等量4份，得到溶液B1、B2、B3、B4；(6)向溶液C中加入等体积的溶液A摇匀后分成等量4份，得到溶液C1、C2、C3、C4；(7)向溶液D中加入等体积的溶液A摇匀后分成等量2份，得到溶液D1、D2；(8)将步骤(3)得到的物质A浸入步骤(5)得到的溶液B1中，并在磁力搅拌器作用下均匀浸渍，3h后取出晾干，然后在100℃条件下干燥10h，得到物质B1；(9)将物质B1浸入步骤(5)得到的溶液B2中，并在磁力搅拌器作用下均匀浸渍，3h后取出晾干，然后在100℃条件下干燥10h，将干燥后的物质置于马弗炉中在960℃条件下焙烧4h，得到物质B2；(10)将物质B2浸入步骤(6)得到的溶液C1中，并在磁力搅拌器作用下均匀浸渍，3h后取出晾干，然后在100℃条件下干燥10h，得到物质C1；(11)将物质C1浸入步骤(6)得到的溶液C2中，并在磁力搅拌器作用下均匀浸渍，3h后取出晾干，然后在100℃条件下干燥10h，将干燥后的物质置于马弗炉中在500℃条件下焙烧4h，得到物质C2；(12)将物质C2浸入步骤(5)得到的溶液B3中，并在磁力搅拌器作用下均匀浸渍，3h后取出晾干，然后在100℃条件下干燥10h，得到物质B3；(13)将物质B3浸入步骤(5)得到的溶液B4中，并在磁力搅拌器作用下均匀浸渍，3h后取出晾干，然后在100℃条件下干燥10h，将干燥后的物质置于马弗炉中在960℃条件下焙烧4h，得到物质B4；(14)将物质B4浸入步骤(6)得到的溶液C3中，并在磁力搅拌器作用下均匀浸渍，3h后取出晾干，然后在100℃条件下干燥10h，得到物质C3；(15)将物质C3浸入步骤(6)得到的溶液C4中，并在磁力搅拌器作用下均匀浸渍，3h后取出晾干，然后在100℃条件下干燥10h，将干燥后的物质置于马弗炉中在500℃条件下焙烧4h，得到物质C4；(16)将物质C4浸入步骤(7)得到的溶液D1中，并在磁力搅拌器作用下均匀浸渍，3h后取出晾干，然后在100℃条件下干燥10h，将干燥后的物质置于马弗炉中在780℃条件下焙烧4h，得到物质D1；(17)将物质D1浸入步骤(7)得到的溶液D2中，并在磁力搅拌器作用下均匀浸渍，3h后取出晾干，然后在100℃条件下干燥10h，将干燥后的物质置于马弗炉中在780℃条件下焙烧4h，得到的物质即为负载Pt掺杂CoO‑SnO镀SrO膜钛基阳极板。