电芬顿法的影响因素

电芬顿法的影响因素

1)电解电压的影响

外加电压是电芬顿反应的驱动力，增大外加电压，有机物的去除率相应增加。但是当外加电压超过一定值时，将有大量的电能消耗于副反应。所以外加电压不宜过高，一般取5～25V为宜。

2)溶液阻抗(导电能力)的影响

由于有机废水溶液的导电能力较差，因此，在使电解槽工作时最好添加适当的支持电解质。虽然可以找到许多可溶性的无机盐作为电解质，但氯化物和硝酸盐在电解时，将在阳极上生成有刺激性气味的氯气或各种有毒有害的氮化物气体，因而不宜采用。在各种无机溶液中，KOH溶液的比电导较大。但是，在该电解槽内

将进行的是0

2还原生成H

2

O

2

的反应，所以反应必须在酸性或中性溶液中进行，因

此一般选用Na

2SO

4

溶液作为支持电解质。虽然Na

2

SO

4

溶液的比电阻要比KOH溶液大

许多，但是随着浓度的提高，Na

2SO

4

溶液的导电能力迅速增大，同时，因为它

不参加电解反应，故可以始终保持溶液导电性的稳定。

3)溶液pH值的影响

溶液的酸碱性(pH值)对氧的阴极还原反应有很大的影响。在碱性溶液中氧将发生

四电子还原反应：0

2+2H

2

0+4e=40H；在酸性溶液中，氧才发生二电子还原反应生

成过氧化氢：0

2+2H++2e=H

2

2

；所以溶液的酸碱性决定着过氧化氢生成的电流效率，

进而影响着随后生成羟基自由基和有机物的降解反应。溶液pH大于4时，Fe2+易被氧化形成Fe(0H)

2

沉淀，芬顿反应不能顺利进行，所以初始溶液pH一般不应大于

3.5。

4)电流密度的影响

从理论上说，单位面积内通过电流量的增大是有限制的，因为电解槽内电极的面积是一定的，因此通过的电流增大时，电极的极化增大，随之发生的是阴、阳极上的副反应，如当阳极电流密度增大时，除了铁的溶解外，将伴随着氧气的析出，阴极电流密度增大时将伴随着氢气的析出：

2H

20一4e=0

2

+4H+

2H

20+2e=H

2

+20H一

在阴极随着氢气的析出，溶液的pH值上升，这一结果显然对生成过氧化氢及其随后的生成羟基自由基的反应是不利的。

5)曝气速率的影响

电芬顿反应可以大致分为传质和反应两个重要阶段，空气流量主要影响电芬顿反应的传质过程。在无空气供给的情况下，电芬顿反应只能利用溶液中的溶解氧及电解产生的氧，而且Fe2+的扩散传质较慢，属于扩散控制过程，因而，不能有效的构成芬顿反应，导致去除效果不理想。在有空气供给的条件下，空气一方面能起到混合的作用，强化了反应器内的传质过程；另一方面能补充在反应过程中不断消耗的氧，当空气流量大到一定值后进入反应控制过程，曝气对有机物去除的影响减小。

温度不一样！干燥箱基本上最高200、250、300、500℃的比较多，超过500°的都用马弗炉，因为干燥箱的基本用的是不锈钢和冷板以及镀锌板，超过500度就会出现熔化！马弗炉基本上最低温度为1000度，当然也可根据不同需求定制更高的温度！最高可以达到1600-1800度！总的说就是温度不一样。杭州蓝天仪器小傅！

在电 Fenton 中已经研究过阳极材料

有 PbO

2

、Pt、Fe（不锈钢）；已经研究过的阴极材料有 ACF、汞池、石墨、炭

黑－PTFE 等。）钛基镀 IrO

2/Ta

2

O

5

电极是目前具有最高的电化学稳定性的阳极，

充分利用其稳定、析氧和一些特殊的催化作用等优势。

Ti 基贵金属涂层阳极具有良好的电催化活性和极高的电化学稳定性，具备作为优良的阳极所应具备的基本要素，目前 Ti 基贵金属涂层阳极广泛应用于卤碱工业和电镀工业中，在污水处理中的研究还刚刚开始。该电极的析氧副反应在氯碱、电镀工业中是不利的，但 O

2

在电 Fenton 体系中却是必须的，还指出，在没有

O

2

的情况下，通过 Fenton 反应使有机毒物完全降解是不可能达到的。为此，我们考虑将Ti 基贵金属涂层阳极应用到电 Fenton 体系当中，充分利用析氧副反

应生成的O

2在阴极生成 H

2

O

2

，变“不利”为“有利”，另外根据文献介绍，IrO

2

/

Ti 阳极能够降解苯醌（苯醌是酚类等很多有机物降解的中间体），这一特点也可以被很好的在电 Fenton 中被加以应用。对于阴极，鉴于很多文献中提出石墨

作为阴极可以在适当的条件下电解还原产生 H

2O

2

,而石墨又价廉易得，据此，我

们用钛基镀Ir（铱）O

2/Ta

2

O

5

（钽）为阳极，以石墨为阴极，通过外加 Fe2+离子，

以 Na

2

SO为支持电解质（尽管实验表明以NaCl为电解质降解效率更高，但其却有生成新的氯代毒物的风险，从环境角度来看选 NaCl 是不合适的，故本实验选

用 Na

2SO

4

）构成新的电 Fenton体系对 4NP 模拟废水进行了降解研究，降解效

果很明显。

活性炭和石墨性能的比较

人们从矿物体中开采得到的碳有三种形态：金刚石、石墨和各种煤炭。金刚石

和石墨是结晶形碳，各种煤炭为无定形碳。它们都是碳的同素异构体。

石墨

石墨是一种碳原子之间是六角环形片状体的多层叠合晶体。它具有作为电极的一些优良性质：

（1）石墨的晶体结构决定了它具有良好的导电性，虽然石墨的导电性不能与铜、

铝等金属相比，但与许多非金属材料相比，石墨的导电性是相当高的。

（2）石墨的导热性甚至超过了铁、钢、铅等金属材料。

（3）石墨又有很好的耐腐蚀性，不论有机溶剂或无机溶剂都不能溶化它。在常

温下，各种酸和碱对石墨都不发生化学反应，只是在500℃以上的温度才与硝酸、强氧化介质或氯气等起反应。

（4）石墨又是一种能耐高温的材科。