电化学在环境保护中的应用
生物电化学过程及其在环境保护和能源产生中的应用

生物电化学过程及其在环境保护和能源产生中的应用生物电化学是研究生物体内电子传递以及生物物质间电化学反应的学科。
生物电化学过程广泛存在于自然界中,生命体系不仅是化学反应系统,也是电学反应系统。
在生物电化学过程中,生命体系通过各种机制和途径将化学能转化成电能,或者将电能转化成化学能,同时生命体系内存在着各种各样的电化学反应。
生物电化学的应用不仅能够解决环境保护问题,还为能源产生提供了新的思路。
生物电化学在环境保护中的应用生物电化学在环境保护中的应用主要体现在两个方面:污泥处理和重金属处理。
污泥处理:污水处理过程中污泥的处理是十分重要的一个环节,传统的处理方法有厌氧处理和好氧处理。
然而,这些方法存在着一些难以克服的问题,如能源消耗大,处理成本高等。
生物电化学技术,如微生物燃料电池,发电性微生物燃料电池等,具有较高的能量转换效率和低处理成本,因此受到了广泛的关注和研究。
重金属处理:重金属污染是环境保护的一大难点,传统的处理手段包括吸附、离子交换、沉淀等,但这些方法存在着一些问题,如对重金属物质的选择性不强,处理时间长。
生物电化学技术通过微生物代谢异味来去除污染物,具有强大的选择性,能够更加高效地处理重金属污染问题。
生物电化学在能源产生中的应用生物电化学不仅在环境保护中有广泛应用,还在能源领域提供了新的思路和解决方案。
微生物燃料电池:微生物燃料电池利用微生物代谢有机物质时产生的电子来发电。
这种技术具有无废物排放,能源转化效率高,发电的同时还能处理有机废弃物等优点。
微生物燃料电池的能量转换效率虽然不如传统的燃料电池,但是微生物燃料电池的成本更低,因此受到了广泛的关注。
生物光电池:生物光电池是一种利用自然界中的光合微生物和电化学过程进行光合作用的技术。
生物光电池具有基于太阳能、成本低廉,产生氧气的优点,同时还可以生产有机物资和电能。
生物光电池的制造技术尚不成熟,但是相信在未来生物电化学领域的发展中,这种技术会有更广阔的应用前景。
实验研究:电化学方法在环境保护中的应用

实验研究:电化学方法在环境保护中的应用电化学方法在环境保护中具有广泛的应用,它可以消除有害的化学物质并创造出更加健康和可持续的环境。
以下是一些实验研究,探讨电化学方法在环境保护中的应用。
1. 电化学氧化法处理废水
实验研究通过电化学氧化法处理废水,利用电解反应产生强氧化剂,将废水中的有机物氧化为无害物质。
实验结果表明,电化学氧化法可以有效去除废水中的有机物,同时减少废水中的有害物质含量。
2. 电化学还原法处理重金属离子
实验研究通过电化学还原法处理重金属离子,利用电解反应将重金属离子还原为金属单质或低价离子。
实验结果表明,电化学还原法可以有效去除废水中的重金属离子,同时减少废水中的有害物质含量。
3. 电化学方法处理挥发性有机物
实验研究通过电化学方法处理挥发性有机物,利用电解反应将挥发性有机物分解为无害物质。
实验结果表明,电化学方法可以有效去除挥发性有机物,同时减少对环境的影响。
4. 电化学方法处理土壤污染
实验研究通过电化学方法处理土壤污染,利用电解反应将土壤中的有害物质分解为无害物质。
实验结果表明,电化学方法可以有效去除土壤中的有害物质,同时减少对环境的影响。
总之,电化学方法在环境保护中具有广泛的应用前景。
通过实验研究,可以进一步了解电化学方法在环境保护中的应用效果和可行性,为今后的实际应用提供理论支持和实践经验。
电化学工作站的原理与应用

电化学工作站的原理与应用近年来,电化学工作站在科研、工业制造和环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。
它利用电化学原理和技术,以及适当的电极和电解质组合,提供了一种研究和应用电化学过程的平台。
本文将对电化学工作站的原理及其在不同领域中的应用进行介绍。
一、电化学工作站的原理电化学工作站由电极、电解质溶液和电化学测试仪器组成。
其中,电极是电化学反应发生的场所,常见的电极包括参比电极、工作电极和计数电极。
电解质溶液负责传递离子,通常由电解质和溶剂组成。
电化学测试仪器用于控制和记录电流、电压和时间等参数。
电化学工作站的运行原理基于电化学反应的基本原理。
在电极表面形成一层稳定的电化学接口,使电化学反应在此界面上进行。
工作电极上发生氧化还原反应,电子通过电解质和外部电路流动,实现物质的电化学转化。
参比电极提供一个稳定的电势参考,用来比较工作电极上的电势变化。
计数电极用于记录电化学反应中的电流和电压变化。
二、电化学工作站在科研中的应用1. 腐蚀与防腐蚀研究:电化学工作站可用于研究金属材料在不同环境条件下的腐蚀行为,提供腐蚀速率、腐蚀类型和腐蚀机理等信息。
同时,通过改变溶液组成、添加防腐蚀剂等手段,可以评估不同材料的防腐蚀性能。
2. 电沉积和电化学合成:通过调节电极电势和电解液成分,电化学工作站可以实现精密的金属沉积和合成反应。
这些反应常用于制备纳米材料、涂层、合金等。
电沉积工艺还可以用于纳米器件的制备和表面改性。
3. 燃料电池研究:电化学工作站提供了研究燃料电池的理想平台。
通过调节电解液成分和控制电极反应条件,可以优化燃料电池的性能,提高能量转化效率和稳定性,并研究相关的电化学反应机制。
三、电化学工作站在工业制造中的应用1. 电镀和电解刻蚀:电化学工作站广泛应用于金属镀层的制备和表面改性。
通过电解质溶液中的金属离子在工作电极表面发生自发还原反应,从而在工件表面形成均匀、致密的金属层。
2. 电脱水和废水处理:电化学工作站可用于水处理中气体和固体去除、重金属离子去除和废水中有机物的降解。
电化学技术与环境保护

电化学技术与环境保护环境保护是人们十分关心的问题。
电化学技术在环境保护技术开发中发挥着极其重要的作用。
其在环境保护过程中所体现出的优越性主要为以下几点。
(1) 环境兼容性高电化学技术中使用清洁、有效的电子作为强氧化还原试剂, 是一种基本对环境无污染的“绿色”生产技术。
由于界面电场中存在着极高的电位梯度, 电极相当于异相反应的催化剂, 因而减少了有可能因加催化剂而带来的环境污染。
同时电化学过程有较高的选择性, 可防止副产物的生成, 减少污染物。
(2) 多功能性电化学过程具有直接或间接氧化与还原、相分离、浓缩与稀释、生物杀伤等功能,能处理微升到1 ×106L的气、液体和固体污染物。
(3) 能量高利用率与其他一些过程相比, 电化学过程可在较低温度下进行。
它不受卡诺循环的限制, 能量利用率高。
通过控制电位、合理设计电极与电解池, 减小能量损失。
(4) 经济实用设备、操作简单, 费用低。
电化学技术对于环境保护的贡献是多方面的,本文作者从电化学技术对环境污染的防范、对环境污染的治理和对环境监测的角度做全面综述。
1 电化学技术与环境污染防范1.1 化学电源化学电源是按电化学方式直接将化学能转化为电能的一种装置。
人类转化能量的传统方式是热机过程, 然而热机过程受卡诺循环的限制, 不但能量转化效率低造成能源浪费, 而且产生大量的粉尘、二氧化碳、氮的氧化物和硫的氧化物等有害物质以及噪声, 造成大气、水质、土壤等污染, 是环境保护所要解决的重要部分。
与热机过程相比, 化学电源具有高效、清洁、经济、安全的优点。
在经历了100 多年的发展后,化学电源已被广泛应用于航空航天、机动车辆、大型电站、移动通讯、家用电器等领域。
因此, 化学电源为保护环境、减轻污染治理的压力做出了重大贡献。
化学电源按活性物质的保存方式可分为3 种主要类型: 一次电池、二次电池(蓄电池)和燃料电池。
由于一次电池不易回收, 随着环保和节约地球有限资源的要求, 近年来人们将研究重点置于二次电池和燃料电池的研究, 原有的一次电池也向二次电池转换。
电化学技术在环境保护中的应用

温 度 相 差 3 a,导 致 实 际 运 行 参 数 严 重 偏 离 设 计 参 数 , 0c 大 大 影 响装 置 运 行 。
溴 化 锂 直 燃机 是 在 密 闭的 机 组 内部 创 6 mmH g的低 压
电化学技术在土壤修蔓中的应用
铁板、 锵板寄生成F“F 或 A , 日、e t 再凝聚J e H2 I H3 “ 戴F( )A( )哥沉 O 、 O
淀物. 以买珊污染物的分离。 在宅凝聚方面舳最新技术是采用吞 性 碳纤维铁复合电极对印染与染料腹水进行处理曲电凝聚投术。 光电化学氧化。 亦称为电助光催化。 通过半导体材料吸收可见 光和紧外光的能■, 产生。 电子一 空穴’ 并储存多余的能量, 对. 使得 半导体粒子能噼克脓热动力学反盟的屏障, 作为摧化剂使用 谢行
应 用
将有机污染物( 不可降解物质) 氧化转妥l可降解韧. 为 然后再进行生 物处理。 最终蒋其彻厩降解。 黾化学方法处理有机污 段液的过程与电极材料 电极表面结 掏及髓载情况、 电解质溶液组成以及浓度弓因素相关 其中电极叼 料是鼹重要的因幕,不同的电极材 具有不同的特殊催化特性. 可 以产生不同的反应或不同的氧化中间物质. 因此窀极舒判曲开发是 电化学方法处理有机污染腰寝技术的关键。 电化学技术在废气处理中韵应用 化工厂、 热电厂等在生产中会排放出许多含有毒、 有壹物质( 如 CH S N C J 、 、取、 等) 的气体。栗用电化学方法可处理净化上述 匿气 电化学方法去睬气态污染物包含两个步骤 : 一是气苍污染物 通过电解液被除数吸附或吸收. 二是污染物直接在电投上发生电化 学转换或利用均相、 异相氧化还原媒介姆污染物进疗转换. 使其转 化为无害物质。
发挥着重要作用。 电化学技术处理环境污染糊的基本方法 电 化学氧化。 电化学氧化分为直接氧化和间接氧化两种迭经.
特殊环境下海工设 施电化学保护关键 技术及应用

特殊环境下海工设施电化学保护关键技术及应用随着我国海洋能开发利用的不断深入和扩大,海工设施的建设和运营管理愈发受到重视。
海洋环境的恶劣性和海工设施长期暴露在海水中容易受到腐蚀的特点,使得电化学保护技术成为海工设施保护的重点和难点之一。
本文将围绕特殊环境下海工设施电化学保护的关键技术及应用展开讨论。
1. 电化学保护的基本原理电化学保护是一种通过施加外加电流或电压的方式,使金属产生一种抑制腐蚀的保护措施。
其基本原理是利用外部电流或电压改变金属的电化学反应过程,使得阳极上的金属得到保护,从而达到减缓或抑制腐蚀的目的。
在海工设施中,电化学保护可以通过阴极保护和阳极保护两种方式来实现。
2. 海工设施电化学保护的关键技术(1)材料选择海工设施在电化学保护中,材料的选择是至关重要的一环。
有些特殊金属或合金在海水中容易受到腐蚀,因此需要选择能耐海水腐蚀的金属或合金作为建造材料。
(2)设计施工设计施工是保证电化学保护有效实施的关键。
在设计施工阶段,需要充分考虑海工设施的结构特点和外部环境,确定合理的保护措施和电极布置方案,以确保电流能够均匀分布到整个结构表面。
(3)电极设计电极是电化学保护的关键组成部分,直接影响保护效果的好坏。
在海工设施中,电极的设计需要考虑电极材料的选择、电极形式的确定以及电极布置的合理性,以提高电化学保护的效果。
(4)监测系统海工设施电化学保护的监测系统是保证保护效果稳定可靠的重要保障。
监测系统需要能够及时准确地监测电极电流密度、结构电位和腐蚀速率等关键参数,以便及时调整保护措施,保证海工设施的安全运行。
(5)维护管理海工设施电化学保护系统的维护管理工作直接关系到系统的稳定性和可靠性。
要做好海工设施电化学保护系统的维护管理工作,需要加强对系统的定期检查、维护和管理,及时发现问题并采取相应的措施。
3. 海工设施电化学保护的应用海工设施电化学保护技术已在我国的海洋工程建设和运营中得到广泛的应用。
电化学 host-概述说明以及解释

电化学host-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电化学是一门研究电流与化学变化之间关系的科学,它涵盖了电解过程、电池和电化学腐蚀等领域。
通过将化学反应与电流联系起来,电化学为我们提供了一种独特的方式来理解和控制化学变化。
在当前能源危机和环境问题日益严重的背景下,电化学在能源和环境领域有着重要的应用。
在能源方面,电化学被广泛应用于电池、燃料电池和太阳能电池等能量转换装置的研究和开发中。
这些电化学设备不仅能够提供可再生能源,还能有效地储存和利用能量,为可持续发展提供了重要支持。
在环境保护方面,电化学可以用于处理废水、废气和废物。
电化学方法能够通过电解反应将有毒有害物质转化为无害的产物,有效地减少了污染物的排放和对环境的损害。
同时,电化学还可以用于电解制氧和电解制氢等过程,为清洁能源的产生提供了可能。
本文将综述电化学的基本概念、电化学在能源领域的应用以及电化学在环境保护中的作用。
通过对这些内容的探讨,我们可以更好地理解电化学在现代社会中的重要性和潜力。
最后,我们将对电化学的未来发展进行展望,探讨其可能在能源和环境领域中的应用前景。
希望通过这篇文章的阐述,能够增进对电化学的认识,并推动电化学在解决能源和环境问题中的应用与发展。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了本篇文章的组织结构和各个章节的内容概要。
在本文中,我们将按照以下方式组织我们的讨论。
首先,在引言部分,我们将概述电化学的基本概念,并介绍本文的目的和结构。
然后,我们通过各个章节来详细探讨电化学在不同领域的应用。
正文部分将包括三个章节。
第一个章节是电化学的基本概念,我们将介绍电化学的定义、基本原理和相关术语。
这将为读者打下一个良好的基础,以便进一步了解电化学在能源领域和环境保护中的应用。
第二个章节将专门探讨电化学在能源领域的应用。
我们将重点介绍电化学储能技术,如锂离子电池和燃料电池,并讨论它们在可再生能源和电动交通中的作用。
我们还将介绍一些新兴的电化学能源技术,并讨论它们的潜在应用和挑战。
电化学方法原理和应用第二版 扫描版

电化学方法原理和应用第二版扫描版随着科学技术的不断发展,电化学方法在众多领域中的应用日益广泛。
本文将为您详细解析《电化学方法原理和应用》第二版扫描版的内容,帮助您更好地了解电化学方法的基本原理及其在各个领域的应用。
一、电化学方法原理1.电化学基本概念电化学是研究物质在电场作用下发生的化学变化及其应用的一门科学。
它涉及电极、电解质、电流、电位等基本概念。
2.电极与电解质电极是电化学反应中传递电子的介质,分为阳极和阴极。
电解质是在溶液中能导电的物质,可分为无机电解质和有机电解质。
3.电化学反应的基本过程电化学反应包括氧化还原反应、酸碱反应、沉淀溶解反应等。
这些反应过程涉及到电子的转移、原子的价态变化等。
4.电化学分析方法电化学分析方法主要包括电位分析法、伏安分析法、库仑分析法等。
这些方法通过测量电位、电流、电量等参数,实现对物质的定量或定性分析。
二、电化学方法应用1.电化学在能源领域的应用(1)电池:电化学方法在电池的研究与制造中具有重要作用,如锂离子电池、燃料电池等。
(2)电催化:电化学方法可用于电催化反应,如电解水制氢、氧还原反应等。
2.电化学在环境保护领域的应用(1)电化学水处理:通过电化学反应去除水中的污染物,如重金属离子、有机物等。
(2)电化学气体净化:利用电化学方法去除空气中的有害气体,如氮氧化物、硫氧化物等。
3.电化学在生物医学领域的应用(1)生物传感器:电化学传感器在生物医学领域具有广泛应用,如血糖监测、基因检测等。
(2)电化学治疗:利用电化学方法治疗疾病,如肿瘤电化学疗法、神经电刺激等。
4.电化学在材料科学领域的应用(1)电化学沉积:通过电化学反应在基底上沉积金属或合金,如电镀、电铸等。
(2)电化学合成:利用电化学方法合成纳米材料、导电聚合物等。
三、总结《电化学方法原理和应用》第二版扫描版为我们提供了丰富的电化学知识,展示了电化学方法在各个领域的广泛应用。
随着科学技术的不断发展,电化学方法在未来的应用前景将更加广阔。
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物理化学综述综述题目:电化学在环境保护中的应用电化学在环境保护中的应用摘要摘要概述了电化学在环境保护中的优越性,综述了电化学处理环境污染物的基本方法, 总结了电化学技术在环境污染治理中的应用,分析了电化学体系存在的问题,展望了电化学在环境治理领域的应用前景和发展方向。
电化学技术处理环境污染物的基本方法电化学技术处理环污染物常用的基本方法有电化学氧化、电化学还原、光电化学氧化、电渗析、电吸附、电凝聚、电沉积、电化学膜分离等。
关键词环境保护; 电化学技术; 环境污染物Abstract Summarizes the advantages of electrochemistry in environmental protection, electrochemical process and the basic methods of environmental pollutants were reviewed, summarized the application of electrochemistry techno logy inenvironmental pollution control, analyzes the existing problems of electrochemistry system, prospects the electrochemical application prospect and development direction in the field of environmental governance. Electrochemical technology processing the basic ways of environmental pollutants by electrochemical technology processing ring pollutants commonly used basic method has electrochemical oxidation, electrochemical reduction, photoelectrochemical oxidation, electrodialysis, the electric adsorption, electrocoagulation, electrodeposition, electrochemical membrane separation, etc.Key words environmental protection; The electrochemical technology; Environmental pollutants前言电化学含义电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。
电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现(如氧通过无声放电管转变为臭氧),二者统称电化学,后者为电化学的一个分支,称放电化学。
由于放电化学有了专门的名称,因而,电化学往往专门指“电池的科学”在物理化学的众多分支中,电化学是唯一以大工业为基础的学科。
它的应用分为以下几个方面:①电解工业,其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业、耐纶66的中间单体己二腈是通过电解合成的;铝、钠等轻金属的冶炼,铜、锌等的精炼也都用的是电解法;②机械工业要用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整;③环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物;④化学电源;⑤金属的防腐蚀问题,大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题;⑥许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理;⑦应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段,目前电化学技术已被广泛应用于处理铬,氰化物,降解EDTA,甲醇, 硝基苯,酚类化合物,氯化有机物, 染料废水, 垃圾渗透液等。
二电化学的发展在1663年,德国物理学家 Otto von Guericke 创造了第一个发电机,通过在机器中的摩擦而产生静电。
这个发电机将一个巨大的硫球放入玻璃球中,并固定在一棵轴上制成的。
通过摇动曲轴来转动球体,当一个衬垫与转动的球发生摩擦的时候就会产生静电火花。
这个球体可以拆卸并可以用作电学试验的来源。
在17世纪中叶,法国化学家 Charles François de Cisternay du Fay 发现了两种不同的静电,即同种电荷相互排斥而不同种电荷相互吸引。
Du Fay 发布说电由两种不同液体组成:"vitreous" (拉丁语”玻璃“),或者正电;以及"resinous", 或者负电。
这便是电的双液体理论,这个理论被17世纪晚期Benjamin Franklin 的单液体理论所否定。
1781年,查尔斯.奥古斯丁库仑(Charles-Augustin de Coulomb) 在试图研究由英国科学家Joseph Priestley 提出的电荷相斥法则的过程中发展了静电相吸的法则。
1791年伽伐尼发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象,一般认为这是电化学的起源。
1799年伏打在伽伐尼工作的基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”,即现今所谓“伏打堆”。
这是化学电源的雏型。
在直流电机发明以前,各种化学电源是唯一能提供恒稳电流的电源。
1834年法拉第电解定律的发现为电化学奠定了定量基础。
19世纪下半叶,经过赫尔姆霍兹和吉布斯的工作,赋于电池的“起电力”(今称“电动势”)以明确的热力学含义;1889年能斯特用热力学导出了参与电极反应的物质浓度与电极电势的关系,即著名的能斯脱公式;1923年德拜和休克尔提出了人们普遍接受的强电解质稀溶液静电理论,大大促进了电化学在理论探讨和实验方法方面的发展。
20世纪40年代以后,电化学暂态技术的应用和发展、电化学方法与光学和表面技术的联用,使人们可以研究快速和复杂的电极反应,可提供电极界面上分子的信息。
电化学一直是物理化学中比较活跃的分支学科,它的发展与固体物理、催化、生命科学等学科的发展相互促进、相互渗透。
在物理化学的众多分支中,电化学是唯一以大工业为基础的学科。
它的应用主要有:电解工业,其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业;铝、钠等轻金属的冶炼,铜、锌等的精炼也都用的是电解法;机械工业使用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整;环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物;化学电源;金属的防腐蚀问题,大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题;许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理。
应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。
应用电化学技术治理环境污染, 通过氧化或还原除去对环境有害的物质, 对环境起到间接的保护作用, 在国内外都得到了重视电化学技术处理环境污染物的基本方法[1]电化学技术处理环境污染物常用的基本方法有电化学氧化、电化学还原、光电化学氧化、电渗析、电吸附、电凝聚、电沉积、电化学膜分离等。
三电化学水处理基本方法3.1电絮凝法电絮凝法是利用铝或铁阳极在电流作用下溶解生成铝或铁的氢氧化物,凝聚水中的胶体物质从而使水获得净化的一种电化学方法。
电絮凝主要包含3 个过程:①牺牲阳极电解氧化产生混凝剂;②水中胶体颗粒的脱稳;③脱稳胶体形成絮凝体。
在直流电压作用下,电絮凝过程的反应如下所述。
在阳极首先铝或铁电极氧化溶解为金属离子(Al-3e-→Al3+),如果在碱性条件下则生成氢氧化铝[Al3++3OH-→Al(OH)3],或在酸性条件下发生[Al3++3H2O→Al(OH)3+3H+]反应。
此外,在阳极还发生氧气析出(2H2O-4e-→O2+4H+),在阴极析出氢气(2H2O +2e-→H2+2OH-)。
在这里,氧气和氢气的析出具有气浮作用。
电极有板式和其它形式,以单极式或复极式联结。
铝和铁离子是很有效的固体悬浮物絮凝剂,铝离子能形成大的Al-O-Al-OH 网状物,可以化学吸附F-离子这样的污染物。
铝通常用于水处理,铁常用于废水处理。
电絮凝的优点在于絮凝效率高、操作简单、相对低的费用和可自动化操作电流密度氯离子、pH 值、温度以及供电方式都对电絮凝的结果产生影响.3.2电化学氧化(electrochemical oxidation)电化学氧化法主要用于有毒难生物降解有机废水的处理利用电化学方法,可使有机污染物在电极上发生电化学反应, 完全降解为CO2 和H2O,或不完全降解,即只将不可降解物质转换为可降解物,然后再进行生物处理,最终将有机物彻底降解转化为无害物质。
,根据不同的氧化作用机理,可分为直接阳极氧化、间接阳极氧化。
直接氧化是指利用阳极氧化反应直接把污染物变成无害物质,在生物难降解(如苯酚等)有机污染物的处理中,能发挥有效的降解作用。
间接氧化分为阳极间接氧化和阴极间接氧化,阳极间接氧化是指利用阳极氧化反应产生具有强氧化作用的中间物质或发生阳极反应之外的中间反应,使污染物最终被氧化,转化为无害物质,例如,在阳极生成寿命短、氧化性极强的活性物质,已有研究表明这类短寿命物质包括e- 1 (溶剂化电子) 、HO·、HO2 ·、O2 ·等自由基,它们可以分解污染物质,通过溶液中的可再生氧化还原电对进行有机污染物的氧化还原去除,如:CN- + 2OH- + 2e- 1 →CNO- +H2O (1)阴极间接氧化是指利用阴极还原反应产生具有强氧化作用的中间物质, 例如, 利用阴极还原为H2O2 ,而后生成HO ·,进而氧化有机物的方法出现,可用于处理苯酚、苯的衍生物(苯胺类) 、HCHO及CN- 。
为加速HO·的生成,可在被处理液体中加入少量Fe2 + ,发生下面的Fenton反应:Fe2 + +HO→OH- + HO· + Fe3 + (2)同时利用阴极与阳极产生的强氧化剂来氧化降解有机污染物的技术称为成对电氧化技术,成对电氧化技术成为近来研究的热点。
王爱民等采用成对电氧化技术降解酸性红B染料废水,实表明阴极室中TOC和CODcr去除率分别达到71. 70%和56. 40% ,而阳极室中去除率分别为25. 15%和27. 57%。
高含盐染料废水的处理一直是环境界的一个难题,把电化学法应用到高含盐染料废水的处理上,是一项很大的突破。
鲁秀国等利用电化学法对高含盐的酸性红B染料废水进行处理,实验表明电化学法对废水的色度和CODcr具有良好的去除效果,主要是Cl- 在电解过程中的间接氧作用,同时也包括电极表面的直接氧化作用。