電催化氧化技術(shù)ppt課件-展示頁
2025-01-26 09:12本頁面
【正文】 2， 產(chǎn)生直徑很小 （ 約 8~15μm） 、 分散度很高的氣泡 ， 作為載體吸附系統(tǒng)中的膠體微粒及懸浮固體上浮 ，在水面形成泡漠層 ， 用機械方法加以去除 ， 從而達到分離污染物的目的 。 為了得到高的轉(zhuǎn)化效率 ， 電催化氧化還原作用過程必須滿足以下要求： （ 1） 氧化還原劑的生成電位必須不靠近析氫或析氧反應(yīng)的電位； （ 2） 氧化還原劑的產(chǎn)生速度足夠大； （ 3） 氧化還原劑與污染物的反應(yīng)速度比其他競爭反應(yīng)的大； （ 4） 其他物質(zhì) （ 或污染物 ） 在電極上的吸附小 。O ? 間接氧化： 通過陽極反應(yīng)生成具有強氧化作用的中間產(chǎn)物或發(fā)生陽極反應(yīng)之外的 中 間 反 應(yīng) 生 成 的 中 間 物 質(zhì)（ OH) →O 2 + MOx + H+ + e MOx+1 → MO x + O2 當(dāng)溶液中存在可氧化的有機物 R時，反應(yīng)如下 : R + MOx (OH) + H+ + e 然后吸附的氫氧自由基中的氧轉(zhuǎn)移給金屬氧化物晶格 ， 形成高價氧化物： MOx ( 陽極表面氧化過程分兩階段進行 —— 首先溶液中的 H2O或 OH)有利于有機物氧化燃燒生成 CO2。 有研究表明 ， 有機物在金屬氧化物陽極上的氧化反應(yīng)機理和產(chǎn)物同陽極金屬氧化物的價態(tài)和表面上的氧化物種有關(guān) 。 1. 電化學(xué)還原 間接還原： 利用電化學(xué)過程中生成的一些還原性物質(zhì)如 Ti3+， V2+和 Cr2+將污染物還原去除 ， 如二氧化硫的間接電化學(xué)還原可轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫： SO2 + 4Cr2+ + 4H+ → S + 4Cr3+ + 2H2O ? 直接氧化： 污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化 ， 有機物的直接電催化氧化分兩類進行 。 許多金屬的回收即屬于直接還原過程 ， 同時該法可使多種含氯有機物轉(zhuǎn)變成低毒性物質(zhì) ， 提高產(chǎn)物的可生物降解性 。 電化學(xué)還原 直接還原 間接還原 電化學(xué)氧化 直接氧化 間接氧化 電化學(xué)轉(zhuǎn)換 電化學(xué)燃燒 電催化去除污染物的基本原理 電凝聚作用 電浮選 光電化學(xué)氧化 ? 直接還原： 污染物直接在陰極上得到電子而發(fā)生還原 。 2. 在常規(guī)化學(xué)催化反應(yīng)中 ， 電子的轉(zhuǎn)移過程無法從外部加以控制； 電催化反應(yīng)過程中可以利用外部回路控制電流 ， 使反應(yīng)條件 、 反應(yīng)速度比較容易控制 ， 并可以實現(xiàn)一些劇烈的電解和氧化 還原反應(yīng)的條件 。 因此 ， 在反應(yīng)過程中 ， 既不能從外電路中送入電子 ， 也不能從反應(yīng)體系導(dǎo)出電子或獲得電流； 在電極催化反應(yīng)中有純電子的轉(zhuǎn)移 。 電解 NaOH的電解池 陽極： 與正極相聯(lián) 陰極： 與負極相聯(lián) （抽走電子） （供給電子） 根據(jù)離子遷移的方向，又分為： 陰極： 是陽離子移向的一極 陽極： 是陰離子移向的一極 電催化的定義及特點 ? 定義： 在電場作用下，存在于電極表面或溶液相中的修飾物能促進或抑制在電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，而電極表面或溶液相中的修飾物本身并不發(fā)生變化的一類化學(xué)作用。 銅鋅原電池 （丹尼爾電池） 電 解： 在外電源的作用下被迫 發(fā)生的氧化還原過程。 正極 ： 電子流入的一 極 ， 發(fā)生還原反應(yīng)。 2. 化學(xué)反應(yīng)必須在電極上進行 原電池組成： 原電池 ： 借助氧化還原反應(yīng)把化學(xué)能直接變成電能的裝置。電催化技術(shù) （ Technology of Electrocatalysis) 主 要 內(nèi) 容 ◎ 電化學(xué) ◎ 電催化的定義及特點 ◎ 電催化去除污染物的基本原理 ◎ 電催化電極與電解質(zhì) ◎ 電催化廢水處理反應(yīng)器形式及應(yīng)用 ◎ 電催化技術(shù)的優(yōu)點、局限性及展望 電 化 學(xué) ? 電化學(xué)定義： 研究電能與化學(xué)能之間相互轉(zhuǎn)化的學(xué)科。 原電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 ? 轉(zhuǎn)化條件： 1. 涉及的化學(xué)反應(yīng)必須有電子的轉(zhuǎn)移 —— 氧化還原反應(yīng) 。 ① 電極 負極：電子流出的一極， 發(fā)生氧化反應(yīng)。 ② 鹽橋 鹽橋中裝有飽和的 KCl溶液和瓊脂制成的膠凍。 電解池： 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的 裝置。 ● 電催化的特點： —— 與常規(guī)化學(xué)催化相比 1. 在常規(guī)的化學(xué)
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