三维钛基掺硼金刚石薄膜电极对水中两种有机污染物电催化氧化的研究

【摘要】水中有毒难生物降解有机物的氧化降解一直是水处理领域的难题，电化学高级电氧化技术因反应过程清洁、处理效率高、可控性强而受到了人们的广泛关注。掺硼金刚石薄膜电极电化学窗口宽、背景电流低、析氧电位高，是电化学高级氧化技术的最佳阳极选择之一。本文通过比较三维多孔钛基掺硼金刚石薄膜（3D-Ti/BDD）电极和传统平板钛基掺硼金刚石薄膜（planar-Ti/BDD）电极研究了3D-Ti/BDD电极电催化氧化水中有机污染物的性能。（1）通过XRD、SEM考察了平板及多孔BDD电极的表面形貌，实验结果表明，两种电极表面均生长了均匀、连续、高质量的金刚石颗粒，多孔电极表面粗糙且具有一定孔洞，具有更大的真实面积。（2）在铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液中对平板及多孔BDD电极进行的循环伏安测试结果显示，多孔电极具有更大的峰电流，说明多孔电极具有更多参与氧化还原反应的活性物质、电极表面电子传递更快；伏安电量法研究表明，多孔电极的真实带电量、内外部带电量均高于平板电极，孔隙率也高于平板电极，说明了多孔电极具有更大的电催化活性面积。（3）利用平板及多孔BDD电极对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）进行电催化氧化，结果表明邻苯二甲酸二甲酯在BDD电极上的电催化氧化方式为直接电氧化，符合一级反应。在不同浓度DMP的电催化氧化过程中，针对COD去除率、DMP去除率及氧化降解效率，多孔电极均优于平板电极。（4）利用平板及多孔BDD电极对水中阿司匹林进行电催化氧化研究，结果表明阿司匹林的去除与羟基自由基的产生呈线性关系，推断阿司匹林在BDD电极上的电催化氧化方式为间接电氧化；在不同电流密度条件下，利用多孔电极电催化氧化水中的阿司匹林，其COD去除率、阿司匹林去除率及降解效率、能量消耗均优于平板电极。
【作者】解秉尧；
【导师】黄卫民；林海波；
【作者基本信息】吉林大学，物理化学，2014，硕士
【关键词】掺硼金刚石薄膜电极；水中有机污染物；三维多孔钛基体；电催化；

【参考文献】
[1]齐斌.网络处理器内核体系结构研究[D].西北工业大学,计算机系统结构,2004,硕士.
[2]卢国范.恶劣天气条件下长营高速公路交通安全管理方法研究[D].吉林大学,交通运输工程,2012,硕士.
[3]熊湘云.基于二分网络的多维度推荐技术研究[D].苏州大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[4]吴巧胜.Sam68促进乳腺癌细胞侵袭转移的研究[D].广州医科大学,乳腺外科,2014,硕士.
[5]冯雅兰.新疆地毯艺术研究[D].新疆师范大学,美术学,2014,硕士.
[6]陈伟钟,董敏煜.格点滤波——子波处理的一种新技术[J].石油地球物理勘探,1986,02:111-124.
[7]李艳玲.国际电站EPC项目境外物资供应效率管理研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[8]冯刚.线性离散时间大系统次优分散控制器设计[J].自动化学报,1990,01:71-75.
[9]刘莉.中国海关公共关系管理研究[D].北京交通大学,2013.
[10]马玉芳.关于我国铝箔行业今后发展的探讨[J].轻合金加工技术.1993(01)
[11]魏志峰.深圳蔚蓝海岸项目关键管理环节研究[D].西南交通大学,工商管理,2003,硕士.
[12]陈春春.宏观经济波动对我国商业银行信用风险影响研究[D].浙江工业大学,2009.
[13]杨婉琼.乔治·奥威尔《缅甸岁月》的后殖民女性主义研究[D].西安外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[14]柯慧.大学出版社的数字出版运营平台研究[D].武汉理工大学,传播学,2012,硕士.
[15]于洁,谢新涛,汪一骏.工字形钢梁板件允许宽厚比的取值与改进[J].铁道建筑,2015,03:9-11.
[16]李江.沙漠明渠关键技术问题现场试验总结[J].水利规划与设计.2005(03)
[17]鲍国超.基于UDP/IP的可靠用户数据报协议的设计与实现[D].华北电力大学（北京）,计算机应用技术,2004,硕士.
[18]李鹏.基于MIKE BASIN的松花江流域哈尔滨断面以上区域水资源配置方案研究[D].吉林大学,水利工程,2013,硕士.
[19]牛长华.老龄化背景下我国社区养老服务问题研究[D].山东财经大学,社会保障学,2012,硕士.
[20]戚艳红.新型磁流变阻尼器结构设计与性能分析[D].北京交通大学,2013.
[21]刘志刚,申金升.区域公交时刻表及车辆调度双层规划模型[J].系统工程理论与实践,2007,11:135-141.
[22]徐亚金.集佳与浙江工业大学法学院达成战略合作[J].中华商标,2013,12:72.
[23]尹华.数据挖掘分类技术在信用卡系统中的应用[J].华南金融电脑,2005,06:82-85.
[24]童婵媛.基于产品因素视角的研究型消费者购买渠道选择行为分析[D].西南政法大学,企业管理,2012,硕士.
[25]邹力.猪细环病毒（TTSuV）1型和2型PCR检测方法的建立及应用[D].四川农业大学,预防兽医学,2012,硕士.
[26]李述国.基于半导体纳米粒子的光致电化学生物传感器的研究[D].青岛科技大学,2011.
[27]姜红丽.数学传播与数学教育研究[D].辽宁师范大学,数学传播与数学教育研究（专业学位）,2012,硕士.
[28]张晓辉.为人与为学：王阳明致良知教的提出[D].兰州大学,中国哲学,2014,硕士.
[29]任常.超高层建筑GPS变形监测单历元算法研究[D].清华大学,大地测量与测量工程,2013,硕士.
[30]赵鑫.中国移动地市公司四网协同运营研究[D].北京邮电大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[31]崔国华.挖掘装载机挖掘装置的优化设计与仿真分析[D].吉林大学,2005.
[32]应建芬.商品房按揭纠纷引起的法律思考[D].中国政法大学,经济法学,2004,硕士.
[33]李旭东.功能化富勒烯的自组装及其在燃料电池中的应用[D].东华大学,2014.
[34]张玲玲.天津滨海新区吹填土沉降固结前期的微结构与力学机制研究[D].吉林大学,地质工程,2013,硕士.
[35]胡桃涛.可视化继电保护整定计算系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[36]张小东.水产品中大肠埃希氏菌和大肠菌群快速检测技术研究[D].集美大学,水产养殖,2009,硕士.
[37]张东旭.基于聚类的故障诊断方法及应用研究[D].沈阳理工大学,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[38]赵军,彭志平.PRO/ENGINEER在吸尘器设计中的应用[J].成都电子机械高等专科学校学报.2002(01)
[39]张乐时.从军法到国法的转变[D].湖南科技大学,专门史,2013,硕士.
[40]陈其明.Web Services在URP系统中的应用研究[D].广东工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[41]王大海.适用于深亚微米CMOS器件的Ni自对准硅化物工艺的研究[D].长春理工大学,凝聚态物理,2004,硕士.
[42]钮晓鸣,薛勇.上海先进制造技术的发展研究[J].机电一体化.2000(01)
[43]刘一阳.优秀男子健美运动员负重训练模式应用研究[D].华东师范大学,体育教育训练学,2014,博士.
[44]王烨.在线考试系统的分析与设计[D].云南大学,软件工程,2012,硕士.
[45]石立旺.内爆炸作用下抗爆间室动力响应及防护措施研究[D].哈尔滨工业大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[46]廖凡.硅纳米线表面掺杂现象的研究及应用[D].苏州大学,2013.
[47]鲁俊.双相不锈钢表面等离子堆焊的组织与性能研究[D].大连理工大学,材料连接技术,2013,硕士.
[48]李勇勇.钝顶节旋藻16S rRNA-ITS分子鉴定及重金属Pb~(2+)对节旋藻影响研究[D].曲阜师范大学,分析化学,2013,硕士.
[49]李艳梅.中国城市化进程中的能源需求及保障研究[D].北京交通大学,2007.
[50]李晓光.我国商业银行客户经理制探析[D].吉林大学,国民经济学,2004,硕士.