文档介绍：硕士学位论文
钯/泡沫镍电极制备及其电催化还原水中氯酚
的研究
PREPARATION OF PALLADIUM
MODIFIED NICKEL FOAM ELECTRODE
AND ITS APPLICATION TO CHLOROPHENOLS
COMPOUNDS ELECTROCATALYTIC
HYDRODECHLORINATION
IN AQUEOUS SOLUTIONS
王执伟
2010 年 6 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号:UDC624 密级:公开
工学硕士学位论文
钯/泡沫镍电极制备及其电催化还原水中氯酚
的研究
硕士研究生:王执伟
导师:刘惠玲教授
申请学位:工学硕士
学科:环境科学与工程
所在单位:市政环境工程学院
答辩日期:2010 年 6 月
授予学位单位:哈尔滨工业大学
Classified Index:
: UDC624
Dissertation for the Master Degree in Engineering
PREPARATION OF PALLADIUM
MODIFIED NICKEL FOAM ELECTRODE
AND ITS APPLICATION TO CHLOROPHENOLS
COMPOUNDS ELECTROCATALYTIC
HYDRODECHLORINATION
IN AQUEOUS SOLUTIONS
Candidate: Wang Zhiwei
Supervisor: Prof. Liu Huiling
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Environmental Science and
Speciality:
Engineering
School of Municipal and
Affiliation:
Environmental Engineering
Date of Defence: June, 2010
Harbin Institute of
Degree-Conferring-Institution:
Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
氯酚类化合物具有致癌、致畸、致突变效应,毒性大,难生物降解,在环
境中降解周期长,给自然环境造成了很大危害,被许多国家视为优先控制污染
物。近年来,电催化还原法处理氯酚类化合物因具有高度灵活性、易于控制、
成本小、不产生二次污染等优点,引起了研究者的广泛重视。本文以钯/泡沫镍
电极为电还原阴极,以对氯苯酚、2,4-二氯酚为目标物,研究电极的制备工艺及
氯酚类化合物脱氯反应的影响因素。
本文采用恒电流沉积法,从沉积电流、沉积温度、氯化钯沉积液浓度、沉
积时间四个方面考察对电极脱氯性能的影响,优化钯/泡沫镍电极的制备工艺条
件。脱氯实验表明随着沉积电流的增加,电极的脱氯性能先增加后减小;随着
沉积温度的升高,电极的脱氯性能变化不大;随着氯化钯沉积液浓度的升高,
电极的脱氯性能增强;随着沉积时间的延长,电极脱氯性能出现波动现象。在
综合考虑电极的脱氯性能、成本、能耗等方面得出最佳的钯/泡沫镍电极制备工
艺条件为:沉积电流为 6mA、沉积温度为 40℃、氯化钯沉积液浓度为 1mmol/L、
沉积时间为 120min(沉积至溶液为无色),并且在该条件下所制备的电极具有良好
的脱氯稳定性和重复使用性。
借助 X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)
等表征手段对电极的元素组成及价态、表面形貌、晶体结构进行分析,实验结
果表明,在最佳制备条件下所得的钯/泡沫镍电极确实有钯颗粒负载,并且在基
体表面分布均匀,粒径较小,结构紧密,比表面积较大,具有一定空间延伸性。
以对氯苯酚、2,4-二氯酚为目标物,从目标物的初始浓度、工作电流、溶液
温度三方面探讨最佳脱氯条件。在综合考虑目标物的去除率及电流效率得出最
佳脱氯条件为:对氯苯酚的初始浓度为 、工作电流为 5mA、溶液温度
为 50°C,在此条件下,电