高级氧化技术PPT演示.ppt

高级氧化技术 ——电催化 (electricity catalysis)
一、概述
二、电化学基本原理
三、电催化氧化技术降解有机物的机理
四、动力学参数-反应机理的判据
五、典型电催化反应的机理
六、电催化电极
七、影响电催化氧化技术效率的因素
八、几种典型高级氧化技术及其比较
九、电催化与常规化学催化的区别
十、在环境污染控制中的应用
十一、应用前景及存在问题
一、概述
电催化高级氧化技术是最近发展起来的处理有毒难生化降解污染物的新型有效技术,它通过阳极反应直接降解有机物,或通过阳极反应产生羟基自由基(·OH)、臭氧一类的氧化剂降解有机物,这种降解途径使有机物分解更加彻底,不易产生毒害中间产物,更符合环境保护的要求,这种方法通常被称为有机物的电催化氧化过程。所谓的电催化,是指在电场作用下,存在于电极表面或溶液相中的修饰物能促进或抑制在电极上发生的电子转移反应,而电极表面或溶液相中的修饰物本身并不发生变化的一类化学作用。
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二、电化学基本原理
电化学技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物种使污染物发生氧化还原转变,后者被称为间接电化学转化,见下图:
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直接电化学转化通过阳极氧化可使有机污染物和部分无机污染物转化为无害物质,阴极还原则可从水中去除重金属离子。这两个过程同时伴生放出H2和O2的副反应,使电流效率降低,但通过电极材料的选择和电位控制可加以防止,且很少产生羟基自由基,处理效率不理想。
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三、电催化氧化技术降解有机物的机理
关于电催化氧化处理有机物的机理有很多种,ninellis ,:
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酸性(或碱性)溶液中的H2O(或OH-)在金属氧化物阳极表面吸附,在表面电场的作用下,吸附的H2O(或OH-)失去电子,生成MOX(.OH) (MOx表示氧化物阳极):
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接下来,吸附的·OH可能与阳极材料中的氧原子相互作用,自由基中的氧原子通过某种途径进入金属氧化物MOx的晶格之中,从而形成所谓的金属过氧化物MOx+1: