可见光助三维电极/电Fenton处理罗丹明B废水的研究

摘要：

提出了以多孔TiO2薄膜(Porous-TiO2)板为阳极,活性炭负载Fe-Ni共掺P25颗粒(Fe-Ni-P25/AC)为粒子电极的可见光助三维电极/电Fenton(Vis-3D/EF)降解有机废水的新方法.同时,考察了该体系对罗丹明B溶液的去除效果和影响因素,探讨了降解过程的反应动力学,并与常规阳极和粒子电极组成的体系处理能耗进行了对比,探讨了Vis-3D/EF体系各个作用对去除率的贡献及对罗丹明B的降解机理.实验结果表明,在电源电压20 V、溶液pH=3、Fe2+离子投加量0.5 mmol· L-1、曝气量1.5 L·min-1、反应时间60 min时,20 mg· L-1罗丹明B的降解率为96.84％,处理过程更符合二级反应动力学.在此条件下,Porous-TiO2阳极板和Fe-Ni-P25/AC粒子电极组成的体系,降解过程具有明显的协同催化特点,协同因子达1.22,且处理能耗仅为常规石墨(Gr)阳极、活性炭(AC)粒子电极组成体系的1/85.5.Vis-3D/EF降解过程中电催化氧化作用、Fenton氧化作用、可见光催化作用及可见光下的协同作用对去除率的贡献分别为43.88％、20.21％、15.26％和17.49％.同时,通过叔丁醇捕获实验发现,·OH对去除率的贡献为75.58％,表明·OH是该体系中产生的主要活性物质.

关键词：可见光、三维电极/电 Fenton、光电催化、协同作用、反应动力学、能耗

所属期刊栏目：34

分类号：X703.1(一般性问题)

在线出版日期：2014-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1705-1715