申請(qǐng)日2013.10.30
公開(公告)日2014.01.29
IPC分類號(hào)C02F1/461
摘要
本發(fā)明公開了屬于高濃度有機(jī)廢水的電化學(xué)處理技術(shù)領(lǐng)域的一種高效去除雜環(huán)化合物的多相電催化工業(yè)廢水處理裝置。該處理裝置由電解槽、電極插槽、負(fù)載Pt摻雜NiO-SnO鍍PbO膜鈦基陽(yáng)極板、不銹鋼陰極板、含CoO中間層的負(fù)載Ag摻雜NiO-CeO2活性氧化鋁粒子電極、緩沖漏斗、進(jìn)氣管、電線、穩(wěn)壓穩(wěn)流電源和多孔曝氣管組成。緩沖漏斗的頂部與電解槽底部相連,在緩沖漏斗底部安裝進(jìn)氣管。在電解槽兩個(gè)側(cè)壁下部分別安裝一個(gè)多孔曝氣管。在電解槽上共安裝有4個(gè)電極插槽,用于插入不銹鋼陰極板和負(fù)載Pt摻雜NiO-SnO鍍PbO膜鈦基陽(yáng)極板,將含CoO中間層的負(fù)載Ag摻雜NiO-CeO2活性氧化鋁粒子電極均勻投入電解槽中。本發(fā)明制得的處理裝置對(duì)含雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水處理效率高、成本低、操作簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求書
1.一種高效去除雜環(huán)化合物的多相電催化工業(yè)廢水處理裝置,其特征在于,該處理裝置 由電解槽、電極插槽、負(fù)載Pt摻雜NiO-SnO鍍PbO膜鈦基陽(yáng)極板、不銹鋼陰極板、含CoO 中間層的負(fù)載Ag摻雜NiO-CeO2活性氧化鋁粒子電極、緩沖漏斗、進(jìn)氣管、電線、穩(wěn)壓穩(wěn)流 電源和多孔曝氣管組成;緩沖漏斗的頂部與電解槽的底部相連,緩沖漏斗的高度為電解槽高 度的二分之一,緩沖漏斗底部的長(zhǎng)為電解槽橫斷面長(zhǎng)的五分之一,緩沖漏斗底部的寬為電解 槽橫斷面寬的五分之一;在緩沖漏斗的底部安裝進(jìn)氣管;在電解槽兩個(gè)側(cè)壁的下部分別安裝 一個(gè)多孔曝氣管;多孔曝氣管的直徑為5mm,在多孔曝氣管上每隔2mm均勻分布直徑為 0.5mm的小孔;在電解槽上共安裝有4個(gè)電極插槽,用于插入不銹鋼陰極板和負(fù)載Pt摻雜 NiO-SnO鍍PbO膜鈦基陽(yáng)極板;含CoO中間層的負(fù)載Ag摻雜NiO-CeO2活性氧化鋁粒子電 極均勻分布在電解槽中;其中,所述負(fù)載Pt摻雜NiO-SnO鍍PbO膜鈦基陽(yáng)極板由如下方法 制備:
(1)用240號(hào)氧化鋁耐水砂紙將鈦片表面打磨至出現(xiàn)金屬光澤,然后將其放入培養(yǎng)皿中, 倒入50mL丙酮,在40kHz超聲波清洗儀中用洗滌劑溶液清洗除油30min,取出先用自來(lái)水 沖洗,再用去離子水沖洗,然后放置在40kHz超聲波清洗儀中用去離子水清洗15min;
(2)將步驟(1)得到的鈦片放置在10%的草酸溶液中刻蝕2h,然后取出先用自來(lái)水沖洗, 再用去離子水沖洗后放置在40kHz超聲波儀器中用去離子水清洗15min,晾干后保存在無(wú)水 乙醇中備用;
(3)利用輝光放電對(duì)步驟(2)得到的鈦片表面進(jìn)行預(yù)處理10min,然后在MS56A型高 真空多靶磁控濺射機(jī)上完成磁控濺射鍍鉑得到物質(zhì)A,其中陰極靶材為鉑片,鈦片作為陽(yáng)極 基片,操作模式為射頻濺射,真空度為8.0×10-2Pa,功率為100W,氬氣壓力為1pa;
(4)將正丁醇、異丙醇、異丁醇、無(wú)水乙醇按等體積比例混合,得到溶液A;將SnCl2.H2O 溶于無(wú)水乙醇制成濃度為0.5mol/L的溶液B;將Ni(NO3)2.6H2O溶于無(wú)水乙醇制成濃度為0.5 mol/L的溶液C1,另將Ni(NO3)2.6H2O溶于水中制成濃度為0.5mol/L的溶液并加入5滴硝酸 以防水解,得到溶液C2;將Pb(NO3)2溶于水中制成濃度為0.5mol/L的溶液,加入5滴硝酸 以防水解,得到溶液D;
(5)將溶液B與溶液C1按體積比2:8混合,得到溶液E1;將溶液E1與溶液A等體積 比混合,搖勻后分成等量3份,得到溶液F1-1、溶液F1-2、溶液F1-3;
(6)將溶液B與溶液C1按體積比4:6混合,得到溶液E2;將溶液E2與溶液A等體積 比混合,搖勻后分成等量3份,得到溶液F2-1、溶液F2-2、溶液F2-3;
(7)將溶液B與溶液C1按體積比6:4混合,得到溶液E3;將溶液E3與溶液A等體積 比混合,搖勻后分成等量3份,得到溶液F3-1、溶液F3-2、溶液F3-3;
(8)將溶液B與溶液C1按體積比8:2混合,得到溶液E4;將溶液E4與溶液A等體積 比混合,搖勻后分成等量3份,得到溶液F4-1、溶液F4-2、溶液F4-3;
(9)將溶液C2與溶液D按體積比3:7混合,得到溶液G1;將溶液G1與溶液A等體積 比混合,搖勻后分成等量2份,得到溶液H1-1、溶液H1-2;
(10)將溶液C2與溶液D按體積比1:9混合,得到溶液G2;將溶液G2與溶液A等體 積比混合,搖勻后分成等量2份,得到溶液H2-1、溶液H2-2;
(11)將溶液D與溶液A等體積比混合,搖勻后分成等量4份,得到溶液D1、溶液D2、 溶液D3、溶液D4;
(12)將步驟(3)得到的物質(zhì)A浸入到溶液F1-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬, 3h后取出晾干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B1-1;
(13)將物質(zhì)B1-1浸入到溶液F2-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B2-1;
(14)將物質(zhì)B2-1浸入到溶液F3-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B3-1;
(15)將物質(zhì)B3-1浸入到溶液F4-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得 到物質(zhì)B4-1;
(16)將物質(zhì)B4-1浸入到溶液F1-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B1-2;
(17)將物質(zhì)B1-2浸入到溶液F2-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B2-2;
(18)將物質(zhì)B2-2浸入到溶液F3-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B3-2;
(19)將物質(zhì)B3-2浸入到溶液F4-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得 到物質(zhì)B4-2;
(20)將物質(zhì)B4-2浸入到溶液F1-3中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B1-3;
(21)將物質(zhì)B1-3浸入到溶液F2-3中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B2-3;
(22)將物質(zhì)B2-3浸入到溶液F3-3中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B3-3;
(23)將物質(zhì)B3-3浸入到溶液F4-3中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得 到物質(zhì)B4-3;
(24)將物質(zhì)B4-3浸入到溶液H1-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)C1-1;
(25)將物質(zhì)C1-1浸入到溶液H2-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得 到物質(zhì)C2-1;
(26)將物質(zhì)C2-1浸入到溶液H1-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)C1-2;
(27)將物質(zhì)C1-2浸入到溶液H2-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得 到物質(zhì)C2-2;
(28)將物質(zhì)C2-2浸入到溶液D1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾干, 然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)D1;
(29)將物質(zhì)D1浸入到溶液D2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾干, 然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得到物 質(zhì)D2;
(30)將物質(zhì)D2浸入到溶液D3中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾干, 然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)D3;
(31)將物質(zhì)D3浸入到溶液D4中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾干, 然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得到的 物質(zhì)即為負(fù)載Pt摻雜NiO-SnO鍍PbO膜鈦基陽(yáng)極板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高效去除雜環(huán)化合物的多相電催化工業(yè)廢水處理裝置,其特 征在于,該處理裝置中的含CoO中間層的負(fù)載Ag摻雜NiO-CeO2活性氧化鋁粒子電極由如 下方法制備:
(1)將300g粒徑為3-5mm的γ-Al2O3球用500ml去離子水洗滌,重復(fù)洗滌3次,然后 放入200ml無(wú)水乙醇中浸泡10h,用500ml去離子水清洗1次后,在80℃條件下干燥10h, 得到顆粒物質(zhì)A;
(2)將50ml濃度為0.5mol/L的AgNO3加入150ml異丙醇中,得到溶液A;
(3)將步驟(1)得到的顆粒物質(zhì)A加入步驟(2)得到的溶液A中,并在搖床中搖動(dòng)3h, 過(guò)濾得到顆粒物質(zhì)B和微乳液X,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)B,重復(fù)洗 滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)C;
(4)將步驟(3)得到的顆粒物質(zhì)C置于馬弗爐中在500℃條件下焙燒4h,得到顆粒物 質(zhì)D;
(5)將步驟(4)得到的顆粒物質(zhì)D加入步驟(3)得到的微乳液X中,并在搖床中搖 動(dòng)3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)E,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)E,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,然后置于馬弗爐中在500℃條件下焙燒4h,得到 顆粒物質(zhì)F;
(6)將10ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO3)2溶液和100ml濃度為0.5mol/L的CoCl2溶液 加入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中,然后再加入10ml濃度為0.5mol/L的NiCl2溶液,搖勻 后分成等量5份,得到溶液B1、溶液B2、溶液B3、溶液B4、溶液B5;
(7)將步驟(5)得到的顆粒物質(zhì)F加入步驟(6)得到的溶液B1中,并在搖床中搖動(dòng) 3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)G1,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)G1,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)H1;
(8)將步驟(7)得到的顆粒物質(zhì)H1加入步驟(6)得到的溶液B2中,并在搖床中搖動(dòng) 3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)G2,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)G2,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)H2;
(9)將步驟(8)得到的顆粒物質(zhì)H2加入步驟(6)得到的溶液B3中,并在搖床中搖動(dòng) 3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)G3,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)G3,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)H3;
(10)將步驟(9)得到的顆粒物質(zhì)H3加入步驟(6)得到的溶液B4中,并在搖床中搖 動(dòng)3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)G4,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)G4, 重復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)H4;
(11)將步驟(10)得到的顆粒物質(zhì)H4加入步驟(6)得到的溶液B5中,并在搖床中搖 動(dòng)3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)G5,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)G5, 重復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)H5;將H5置于馬弗爐中在550℃ 條件下焙燒4h,得到顆粒物質(zhì)I;
(12)將20ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO3)2溶液和80ml濃度為0.5mol/L的CoCl2溶液 加入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中,然后再加入20ml濃度為0.5mol/L的NiCl2溶液,得到 溶液C;
(13)將步驟(11)得到的顆粒物質(zhì)I加入步驟(12)得到的溶液C中,并在搖床中搖 動(dòng)3h;過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)J,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)J,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)K;
(14)將40ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO3)2溶液和40ml濃度為0.5mol/L的CoCl2溶液 加入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中,然后再加入40ml濃度為0.5mol/L的NiCl2溶液,得到 溶液D;
(15)將步驟(13)得到的顆粒物質(zhì)K加入步驟(14)得到的溶液D中,并在搖床中搖 動(dòng)3h;過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)L,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)L,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)M;
(16)將45ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO3)2溶液和15ml濃度為0.5mol/L的CoCl2溶液 加入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中,然后再加入60ml濃度為0.5mol/L的NiCl2溶液,得到 溶液E;
(17)將步驟(15)得到的顆粒物質(zhì)M加入步驟(16)得到的溶液E中,并在搖床中搖 動(dòng)3h;過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)N,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)N, 重復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)O;
(18)將15ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO3)2溶液和5ml濃度為0.5mol/L的CoCl2溶液加 入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中,然后再加入100ml濃度為0.5mol/L的NiCl2溶液,得到 溶液F;
(19)將步驟(17)得到的顆粒物質(zhì)O加入步驟(18)得到的溶液F中,并在搖床中搖 動(dòng)3h;過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)P,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)P,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)Q,將Q置于馬弗爐中在550℃條 件下焙燒4h,得到的顆粒物質(zhì)即為含CoO中間層的負(fù)載Ag摻雜NiO-CeO2活性氧化鋁粒子 電極。
說(shuō)明書
高效去除雜環(huán)化合物的多相電催化工業(yè)廢水處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高濃度有機(jī)廢水的電化學(xué)處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高效去除雜環(huán)化合物 的多相電催化工業(yè)廢水處理裝置。
背景技術(shù)
電催化氧化技術(shù)通過(guò)產(chǎn)生羥基自由基等強(qiáng)氧化性的活性基團(tuán)來(lái)降解廢水中的有機(jī)污染 物,具有無(wú)二次污染、成本低、適用性強(qiáng)、效率高等特點(diǎn),在處理高濃度、難生化降解廢水 方面具有應(yīng)用潛力。為增強(qiáng)難生化降解廢水的電催化處理效果,提高電解槽單位體積有效反 應(yīng)面積、傳質(zhì)效果和電流效率是非常關(guān)鍵的問(wèn)題,因此需要開發(fā)新型高效的電催化反應(yīng)器。 同時(shí),將反應(yīng)器的開發(fā)和與之相匹配的電極制備相結(jié)合進(jìn)行,使電極的催化效率得到充分發(fā) 揮是目前研究的重點(diǎn)之一。因此選擇適合的電極材料和對(duì)其改性,以改善電極的表面催化性 能,便成了電化學(xué)工作者研究的新課題。近30年來(lái),鈦基陽(yáng)極板已發(fā)展成為金屬氧化物電極 的主要形式,目前修飾鈦電極所使用的金屬氧化物主要有氧化釕、氧化錳、氧化鉛、氧化鉑、 氧化銥、錫銻氧化物等。電催化電極的表面微觀結(jié)構(gòu)和狀態(tài)是影響電催化性能的重要因素, 而電極的制備方法直接影響到電極的表面結(jié)構(gòu),因而選擇合適的電極制備方法是提高電極電 催化活性至關(guān)重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前還缺少將反應(yīng)器的開發(fā)和與之相匹配的電極制備相結(jié)合 方面的研究。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效去除雜環(huán)化合物的多相電催化工業(yè)廢水處理裝置。本發(fā)明 的具體內(nèi)容如下:
多相電催化工業(yè)廢水處理裝置由電解槽(1)、電極插槽(2)、負(fù)載Pt摻雜NiO-SnO鍍 PbO膜鈦基陽(yáng)極板(3)、不銹鋼陰極板(4)、含CoO中間層的負(fù)載Ag摻雜NiO-CeO2活性 氧化鋁粒子電極(5)、緩沖漏斗(6)、進(jìn)氣管(7)、電線(8)、穩(wěn)壓穩(wěn)流電源(9)、多孔曝 氣管(10)組成。緩沖漏斗(6)的頂部與電解槽(1)的底部相連,緩沖漏斗(6)的高度為 電解槽(1)高度的二分之一,緩沖漏斗(6)底部的長(zhǎng)為電解槽橫斷面長(zhǎng)的五分之一,緩沖 漏斗(6)底部的寬為電解槽橫斷面寬的五分之一;在緩沖漏斗(6)的底部安裝進(jìn)氣管(7); 在電解槽(1)兩個(gè)側(cè)壁的下部分別安裝一個(gè)多孔曝氣管(10),多孔曝氣管(10)的直徑為 5mm,在多孔曝氣管(10)上每隔2mm均勻分布直徑為0.5mm的小孔;在電解槽(1)上共 安裝有4個(gè)電極插槽(2),每?jī)蓚(gè)插槽為一對(duì),分別位于電解槽(1)的正面和對(duì)面壁上,插 槽上均勻分布寬度為2mm的卡位,用于插入不銹鋼陰極板(4)和負(fù)載Pt摻雜NiO-SnO鍍 PbO膜鈦基陽(yáng)極板(3),卡位的間距為10mm;用電線(8)將不銹鋼陰極板(4)和負(fù)載Pt 摻雜NiO-SnO鍍PbO膜鈦基陽(yáng)極板(3)與穩(wěn)壓穩(wěn)流電源(9)相連;最后將含CoO中間層 的負(fù)載Ag摻雜NiO-CeO2活性氧化鋁粒子電極(5)均勻投入電解槽(1)中。在運(yùn)用多相電 催化工業(yè)廢水處理裝置處理化工有機(jī)廢水時(shí),最佳的工作條件為:pH值為5.5,電壓為15V, 處理時(shí)間為120min。
其中,所述負(fù)載Pt摻雜NiO-SnO鍍PbO膜鈦基陽(yáng)極板由如下方法制備:
(1)用240號(hào)氧化鋁耐水砂紙將鈦片表面打磨至出現(xiàn)金屬光澤,然后將其放入培養(yǎng)皿中, 倒入50mL丙酮,在40kHz超聲波清洗儀中用洗滌劑溶液清洗除油30min,取出先用自來(lái)水 沖洗,再用去離子水沖洗,然后放置在40kHz超聲波清洗儀中用去離子水清洗15min;
(2)將步驟(1)得到的鈦片放置在10%的草酸溶液中刻蝕2h,然后取出先用自來(lái)水沖洗, 再用去離子水沖洗后放置在40kHz超聲波儀器中用去離子水清洗15min,晾干后保存在無(wú)水 乙醇中備用;
(3)利用輝光放電對(duì)步驟(2)得到的鈦片表面進(jìn)行預(yù)處理10min,然后在MS56A型高 真空多靶磁控濺射機(jī)上完成磁控濺射鍍鉑得到物質(zhì)A,其中陰極靶材為鉑片,鈦片作為陽(yáng)極 基片,操作模式為射頻濺射,真空度為8.0×10-2Pa,功率為100W,氬氣壓力為1pa;
(4)將正丁醇、異丙醇、異丁醇、無(wú)水乙醇按等體積比例混合,得到溶液A;將SnCl2.H2O 溶于無(wú)水乙醇制成濃度為0.5mol/L的溶液B;將Ni(NO3)2.6H2O溶于無(wú)水乙醇制成濃度為0.5 mol/L的溶液C1,另將Ni(NO3)2.6H2O溶于水中制成濃度為0.5mol/L的溶液并加入5滴硝酸 以防水解,得到溶液C2;將Pb(NO3)2溶于水中制成濃度為0.5mol/L的溶液,加入5滴硝酸 以防水解,得到溶液D;
(5)將溶液B與溶液C1按體積比2:8混合,得到溶液E1;將溶液E1與溶液A等體積 比混合,搖勻后分成等量3份,得到溶液F1-1、溶液F1-2、溶液F1-3;
(6)將溶液B與溶液C1按體積比4:6混合,得到溶液E2;將溶液E2與溶液A等體積 比混合,搖勻后分成等量3份,得到溶液F2-1、溶液F2-2、溶液F2-3;
(7)將溶液B與溶液C1按體積比6:4混合,得到溶液E3;將溶液E3與溶液A等體積 比混合,搖勻后分成等量3份,得到溶液F3-1、溶液F3-2、溶液F3-3;
(8)將溶液B與溶液C1按體積比8:2混合,得到溶液E4;將溶液E4與溶液A等體積 比混合,搖勻后分成等量3份,得到溶液F4-1、溶液F4-2、溶液F4-3;
(9)將溶液C2與溶液D按體積比3:7混合,得到溶液G1;將溶液G1與溶液A等體積 比混合,搖勻后分成等量2份,得到溶液H1-1、溶液H1-2;
(10)將溶液C2與溶液D按體積比1∶9混合,得到溶液G2;將溶液G2與溶液A等體 積比混合,搖勻后分成等量2份,得到溶液H2-1、溶液H2-2;
(11)將溶液D與溶液A等體積比混合,搖勻后分成等量4份,得到溶液D1、溶液D2、 溶液D3、溶液D4;
(12)將步驟(3)得到的物質(zhì)A浸入到溶液F1-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬, 3h后取出晾干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B1-1;
(13)將物質(zhì)B1-1浸入到溶液F2-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B2-1;
(14)將物質(zhì)B2-1浸入到溶液F3-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B3-1;
(15)將物質(zhì)B3-1浸入到溶液F4-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得 到物質(zhì)B4-1;
(16)將物質(zhì)B4-1浸入到溶液F1-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B1-2;
(17)將物質(zhì)B1-2浸入到溶液F2-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B2-2;
(18)將物質(zhì)B2-2浸入到溶液F3-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B3-2;
(19)將物質(zhì)B3-2浸入到溶液F4-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得 到物質(zhì)B4-2;
(20)將物質(zhì)B4-2浸入到溶液F1-3中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B1-3;
(21)將物質(zhì)B1-3浸入到溶液F2-3中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B2-3;
(22)將物質(zhì)B2-3浸入到溶液F3-3中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)B3-3;
(23)將物質(zhì)B3-3浸入到溶液F4-3中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得 到物質(zhì)B4-3;
(24)將物質(zhì)B4-3浸入到溶液H1-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)C1-1;
(25)將物質(zhì)C1-1浸入到溶液H2-1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得 到物質(zhì)C2-1;
(26)將物質(zhì)C2-1浸入到溶液H1-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)C1-2;
(27)將物質(zhì)C1-2浸入到溶液H2-2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾 干,然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得 到物質(zhì)C2-2;
(28)將物質(zhì)C2-2浸入到溶液D1中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾干, 然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)D1;
(29)將物質(zhì)D1浸入到溶液D2中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾干, 然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得到物 質(zhì)D2;
(30)將物質(zhì)D2浸入到溶液D3中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾干, 然后在100℃條件下干燥10h,得到物質(zhì)D3;
(31)將物質(zhì)D3浸入到溶液D4中,并在磁力攪拌器作用下均勻浸漬,3h后取出晾干, 然后在100℃條件下干燥10h,將干燥后的物質(zhì)置于馬弗爐中在600℃條件下焙燒4h,得到的 物質(zhì)即為負(fù)載Pt摻雜NiO-SnO鍍PbO膜鈦基陽(yáng)極板。
所述含CoO中間層的負(fù)載Ag摻雜NiO-CeO2活性氧化鋁粒子電極由如下方法制備:
(1)將300g粒徑為3-5mm的γ-Al2O3球用500ml去離子水洗滌,重復(fù)洗滌3次,然后 放入200ml無(wú)水乙醇中浸泡10h,用500ml去離子水清洗1次后,在80℃條件下干燥10h, 得到顆粒物質(zhì)A;
(2)將50ml濃度為0.5mol/L的AgNO3加入150ml異丙醇中,得到溶液A;
(3)將步驟(1)得到的顆粒物質(zhì)A加入步驟(2)得到的溶液A中,并在搖床中搖動(dòng)3h, 過(guò)濾得到顆粒物質(zhì)B和微乳液X,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)B,重復(fù)洗 滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)C;
(4)將步驟(3)得到的顆粒物質(zhì)C置于馬弗爐中在500℃條件下焙燒4h,得到顆粒物 質(zhì)D;
(5)將步驟(4)得到的顆粒物質(zhì)D加入步驟(3)得到的微乳液X中,并在搖床中搖 動(dòng)3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)E,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)E,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,然后置于馬弗爐中在500℃條件下焙燒4h,得到 顆粒物質(zhì)F;
(6)將10ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO3)2溶液和100ml濃度為0.5mol/L的CoCl2溶液 加入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中,然后再加入10ml濃度為0.5mol/L的NiCl2溶液,搖勻 后分成等量5份,得到溶液B1、溶液B2、溶液B3、溶液B4、溶液B5;
(7)將步驟(5)得到的顆粒物質(zhì)F加入步驟(6)得到的溶液B1中,并在搖床中搖動(dòng) 3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)G1,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)G1,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)H1;
(8)將步驟(7)得到的顆粒物質(zhì)H1加入步驟(6)得到的溶液B2中,并在搖床中搖動(dòng) 3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)G2,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)G2,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)H2;
(9)將步驟(8)得到的顆粒物質(zhì)H2加入步驟(6)得到的溶液B3中,并在搖床中搖動(dòng) 3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)G3,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)G3,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)H3;
(10)將步驟(9)得到的顆粒物質(zhì)H3加入步驟(6)得到的溶液B4中,并在搖床中搖 動(dòng)3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)G4,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)G4, 重復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)H4;
(11)將步驟(10)得到的顆粒物質(zhì)H4加入步驟(6)得到的溶液B5中,并在搖床中搖 動(dòng)3h,過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)G5,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)G5, 重復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)H5;將H5置于馬弗爐中在550℃ 條件下焙燒4h,得到顆粒物質(zhì)I;
(12)將20ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO3)2溶液和80ml濃度為0.5mol/L的CoCl2溶液 加入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中,然后再加入20ml濃度為0.5mol/L的NiCl2溶液,得到 溶液C;
(13)將步驟(11)得到的顆粒物質(zhì)I加入步驟(12)得到的溶液C中,并在搖床中搖 動(dòng)3h;過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)J,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)J,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)K;
(14)將40ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO3)2溶液和40ml濃度為0.5mol/L的CoCl2溶液 加入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中,然后再加入40ml濃度為0.5mol/L的NiCl2溶液,得到 溶液D;
(15)將步驟(13)得到的顆粒物質(zhì)K加入步驟(14)得到的溶液D中,并在搖床中搖 動(dòng)3h;過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)L,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)L,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)M;
(16)將45ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO3)2溶液和15ml濃度為0.5mol/L的CoCl2溶液 加入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中,然后再加入60ml濃度為0.5mol/L的NiCl2溶液,得到 溶液E;
(17)將步驟(15)得到的顆粒物質(zhì)M加入步驟(16)得到的溶液E中,并在搖床中搖 動(dòng)3h;過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)N,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)N, 重復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)O;
(18)將15ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO3)2溶液和5ml濃度為0.5mol/L的CoCl2溶液加 入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中,然后再加入100ml濃度為0.5mol/L的NiCl2溶液,得到 溶液F;
(19)將步驟(17)得到的顆粒物質(zhì)O加入步驟(18)得到的溶液F中,并在搖床中搖 動(dòng)3h;過(guò)濾除去液體得到顆粒物質(zhì)P,用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇洗滌顆粒物質(zhì)P,重 復(fù)洗滌2次,然后在80℃條件下干燥10h,得到顆粒物質(zhì)Q,將Q置于馬弗爐中在550℃條 件下焙燒4h,得到的顆粒物質(zhì)即為含CoO中間層的負(fù)載Ag摻雜NiO-CeO2活性氧化鋁粒子 電極。
本發(fā)明的有益效果是,多相電催化工業(yè)廢水處理裝置對(duì)化工有機(jī)廢水處理效率高、成本 低、操作簡(jiǎn)單。