为了更好地研究通高频交流电情况下,导线间的电磁感应及趋肤效应现象,我们将电磁感应与电化学技术相结合,协同处理废水,使得苯酚降解率提高。
由于本实验采用的是高频电源,通过线圈作用后产生交变磁场,使导体内的电流分布不均,电流集中在线圈外边的薄层,结果使线圈的电流变小,使填充式电化学反应器的性能和苯酚降解率降低,这种现象我们称为趋肤效应。因此为了消除这种趋肤效应,我们将原有的单根线圈换成了由多股线圈组成的里兹线源`自*751?文.论/文`网[www.751com.cn,这就增加了作用面积,很大程度上消除了趋肤效应。为了最大程度上提高填充式电化学反应器性能,我们选择了不同规格的线圈,并在此条件下,处理了含酚废水。通过对三维电化学反应器性能的改进以及苯酚降解率的测定,我们得到了降解苯酚废水的最佳条件。
2、仪器试剂及实验方法
2.1 仪器
PF300系列数字功率计(杭州远方光电信息股份有限公司)、HL-4恒流泵(上海青浦沪西仪器厂)、JJW2-5KVA精密净化交流稳压电源(江苏省淮阴市仪器仪表厂)、EL-104分析天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司)、DJS-292型恒电位仪(上海雷磁仪器厂),、DF-Ⅱ集热式加热搅拌器(江苏荣华仪器制造有限公司 )、Agilent1100高效液相色谱仪(美国安捷伦公司)、CD-B DDS信号发生器
2.2 试剂和材料
氯化锑(分析纯),硝酸(分析纯),五水合四氯化锡(分析纯),黄色氧化铅(分析纯),苯酚(分析纯),氢氧化钠(分析纯),硝酸铅(分析纯),氢氟酸(分析纯),草酸(分析纯),丙酮(分析纯),乙二醇(分析纯),柠檬酸(分析纯)
2.3 填充式电化学反应器的制作
2.3.1 阴极的制作
将碳纤维管放在装有丙酮溶液的烧杯中超声30 min左右。
2.3.2 Ti/PbO2电极的制备
(1)将钛板首先用喷砂机打磨光亮,用一定浓度的氢氧化钠和草酸溶液,对钛基体进行蚀刻。
(2)在钛片上涂上前驱体(温度60 ℃,乙二醇中加入柠檬酸,溶解后提温90 ℃,加氯化锑和五水合四),放入130 ℃恒温鼓风干燥箱10 min,然后于500 ℃下焙烧10 min。重复实验几次。
(3)先用电解液(称140 g氢氧化钠加蒸馏水860 ml,置于45 ℃水浴锅中并加入25g黄色氧化铅)电解60 min。然后再用电解液(称200 g硝酸铅加蒸馏水溶解,再加7.0 g硝酸和2.0 g氢氟酸)于75 ℃下电镀。
2.3.3 填充式电化学反应器的组装
制作的微电解池结构如图1,填充式电解槽是由电源、有机玻璃片、Ti/PbO2电极、碳管组装的