硼掺杂金刚石电极降解活性橙X-GN偶氮染料废水的研究

作     者：张明全 王一佳 曾思超 李伟 童臻 魏秋平 余志明 马莉 ZHANG Ming-quan;WANG Yi-jia;ZENG Si-chao;LI Wei;TONG Zhen;WEI Qiu-ping;YU Zhi-ming;MA Li

作者机构：中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学资源与安全工程学院长沙410083 中南大学粉末冶金研究所长沙410083 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2017年第46卷第7期

页      面：128-133页

核心收录：

学科分类：080603[工学-有色金属冶金] 0709[理学-地质学] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 0806[工学-冶金工程] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 080203[工学-机械设计及理论] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0901[农学-作物学] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51301211 21271188)~~ 

主　　题：偶氮染料 活性橙X-GN 有机废水 硼掺杂金刚石电极 电化学性能 电化学氧化法 

摘      要：目的研究硼掺杂金刚石(BDD)电极电化学氧化降解活性橙X-GN偶氮染料废水。方法采用热丝气相沉积法(HFCVD)制备铌基BDD电极,采用SEM观察BDD薄膜的表面形貌,用Raman检测BDD薄膜的成分,用电化学工作站测试BDD电极的电化学性能。选择活性橙X-GN染料废水作为降解对象,分别研究电流密度(20、50、100、150 m A/cm^2)、电解质浓度(0.025、0.05、0.1 mol/L)和溶液初始pH(3.78、6.74、10.92)等不同工艺参数对降解效率的影响,并采用紫外可见光分光光度计进行测试表征,使用能耗和总有机碳量表征降解效果。结果 BDD电极具有很好的电催化性能,其电势窗口为3.33 V,析氧电位达到2.45 V,远高于大多数有机物的氧化电位,电极表面反应受扩散步骤控制。结合活性橙X-GN染料溶液降解效果,得出100 mg/L活性橙X-GN溶液的最佳降解工艺参数为:电流密度100 m A/cm^2、电解质浓度0.05mol/L、溶液初始pH值3.78。采用最佳工艺参数处理5 h后,色度移除率达到99%,能耗为65.4 k W·h/m^3,TOC去除率达到56.95%。结论 BDD电极可以有效地降解活性橙X-GN染料废水。