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申请/专利权人:华东师范大学
摘要:本发明公开了一种利用镍钌杂化电催化剂实现水中苯酚污染物资源化的方法,属于环境电催化水处理技术领域。本发明针对传统废水处理模式的高能耗、高物耗及高碳排等问题,利用简单的两步电沉积方法制备出了负载在碳布上的镍钌杂化电催化剂。该催化剂具有高稳定性和高选择性,可在温和条件下实现水中苯酚污染物向高值对苯醌的定向转化,从而同时实现水中苯酚污染物的去除及高附加值化学品的回收。本发明为高浓度苯酚废水的处理和资源化利用提供了新方法。
主权项:1.利用镍钌杂化电催化剂实现水中苯酚污染物资源化的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:将硝酸镍溶于纯水溶液中,磁力搅拌均匀后备用;其中,硝酸镍的浓度为40.0~80.0mmolL;步骤2:将三氯化钌溶于稀盐酸溶液中,磁力搅拌均匀后备用;其中,三氯化钌的浓度为0.5~2.0mmolL;稀盐酸的浓度为0.1molL;步骤3:将步骤1得到的溶液作为电解液,使用碳布作为阴极,采用三电极体系使用电沉积方法制备镍碳多孔电极;其中,电化学沉积施加负电势为0.5~1.0V;沉积时间为5~15min;使用钛片作为对电极,银氯化银电极作为参比电极;步骤4:将步骤2得到的溶液作为电解液,使用步骤3得到的镍碳电极作为衬底,再次采用电化学沉积方法,制备出负载在碳布上的镍钌杂化电催化剂;其中,电化学沉积施加负电势为0.2~0.6V;沉积时间为2~5min;使用钛片作为对电极,银氯化银电极作为参比电极;步骤5:将苯酚和硫酸钠溶于超纯水中,磁力搅拌均匀后,标记其为阳极电解液;将等量的硫酸钠溶于超纯水中,磁力搅拌均匀后,标记其为阴极电解液;其中,苯酚浓度为0.5~10.0mmolL;硫酸钠浓度为10~100mmolL;阳极和阴极电解液初始pH为3.0~9.0,调节溶液pH值的试剂为0.1molL硫酸或0.1molL氢氧化钠溶液;步骤6:将步骤5配制的阳极电解液与阴极电解液分别注入H型电解池的阳极室与阴极室;将步骤4制备的镍钌碳多孔电极用作阳极,使用三电极体系进行电催化氧化反应;步骤7:往阳极室持续通入氩气,施加恒电流,启动苯酚电催化氧化反应,反应一段时间后即可实现苯酚污染物向高值对苯醌化学品的选择性转化;其中,施加恒电流为1~3mA;反应时间为150min。
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