電化學(xué)水處理技術(shù)大學(xué)講義(完整版)
【正文】 0年代 Helmholtz提出雙電層概念 ? 1887年 Arrhenius提出電離學(xué)說 ? 1889年 Nernst提出電極電位與電極反應(yīng)組分濃度關(guān)系的能斯特方程 ? 1905年提出 Tafel 公式，揭示電流密度和氫過電位之間的關(guān)系 ? 20世紀(jì) 50年代 Bochris等發(fā)展的電極過程動(dòng)力學(xué) ? 近幾十年半導(dǎo)體電極過程特性研究和量子理論解釋溶液界面電子轉(zhuǎn)移等研究 一、基本概念 ?研究對(duì)象 ?電化學(xué)用途 ?兩類導(dǎo)體 ?正極、負(fù)極 ?陰極、陽(yáng)極 ?原電池 ?電解池 ?電流效率 二、環(huán)境 ?定律的文字表示 ?法拉第常數(shù) ?定律的數(shù)學(xué)式 ?粒子的基本單元 ?例題 電化學(xué)的基本概念和環(huán)境 電化學(xué)研究對(duì)象 電化學(xué)主要是研究 電能和化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化過程中有關(guān)規(guī)律 的科學(xué)。 負(fù)極： 電勢(shì) 高 的極稱為 正 極，電流從正極流向負(fù)極。 Zn電極 原電池 (galvanic cell) 原電池與電解池 與外電源正極相接，是 正極 。通過控制電位、合理設(shè)計(jì)電極與電解池，減小能量損失。 ? 在電場(chǎng)作用下，離子選擇性通過膜，從一個(gè)溶液進(jìn)入另一種溶液，實(shí)現(xiàn)離子化污染物的分離、濃縮。 ? 通過電極反應(yīng)③電生亞鐵離子與加入的雙氧水構(gòu)成 Fenton試劑，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解研究，該方式可以實(shí)時(shí)的控制雙氧水和亞鐵離子的配比，從而達(dá)到較高的反應(yīng)速率，但是該方法需要消耗雙氧水。 電－ Fenton應(yīng)用研究舉例 ? Mehmet A等以碳纖維為陰極，鉑絲為陽(yáng)極，利用溶液中的溶解氧和陽(yáng)極電生的氧氣在陰極還原生成雙氧水，繼而與投加的亞鐵離子構(gòu)成 Fenton試劑，對(duì)五氯酚溶液進(jìn)行了降解研究。降解中間產(chǎn)物是苯醌、氫醌、鄰苯二酚、馬來(lái)酸、富馬酸、草酸等； ? 有機(jī)氯殺蟲劑是生物毒性物質(zhì)，由于羥基自由基與有機(jī)氯的反應(yīng)性極低，因此用電化學(xué)還原脫氯，降低毒性后用生物處理 ? 染料廢水處理（陽(yáng)極氧化或陰極還原） 電－ Fenton ? Fenton試劑是由 H2O2和 Fe2+混合后得到的一種強(qiáng)氧化劑 ， 對(duì)于難降解有機(jī)廢水的處理卓有成效 。 電化學(xué)帶來(lái)的環(huán)境污染問題 ? 氯堿工業(yè)用汞為陰極造成的水體汞污染 ? 電池的廢棄，造成鉛、鎘等重金屬對(duì)地下水污染 電化學(xué)水處理技術(shù) ? 電化學(xué)還原 ? 電化學(xué)氧化 ? 電吸附 ? 電凝聚 ? 電滲析 利用不銹鋼陰極或 Ti基鍍 Pt電極的授予電子能力，相當(dāng)于還原劑使用 Cr6＋、 Hg2＋等重金屬離子直接得到電子還原沉積出來(lái)。 Cu(S)→ Cu 2++2e 電極 ②： 與外電源負(fù)極相接，是 負(fù)極 。 正極： （一）正極、負(fù)極 （二）陰極、陽(yáng)極：按照電荷的流動(dòng)方向分 電極 發(fā)生 還原作用 的極稱為
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