Ti5O9-Ti4O7電極電化學(xué)處理2，4，6-三硝基苯酚廢水

李 聯(lián)，何 平，李 洪，董發(fā)勤，張素素，丁雙雙

（1. 西南科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，四川 綿陽(yáng) 621010；2. 國(guó)家城市污水處理及資源化工程技術(shù)研究中心，四川 綿陽(yáng)，621000）

Ti5O9-Ti4O7電極電化學(xué)處理2，4，6-三硝基苯酚廢水

李 聯(lián)1，何 平1，李 洪2，董發(fā)勤1，張素素1，丁雙雙1

（1. 西南科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，四川 綿陽(yáng) 621010；2. 國(guó)家城市污水處理及資源化工程技術(shù)研究中心，四川 綿陽(yáng)，621000）

采用壓片-燒結(jié)法制備了Ti5O9-Ti4O7電極，采用XRD和SEM技術(shù)對(duì)Ti5O9-Ti4O7電極進(jìn)行了表征。以自制的Ti5O9-Ti4O7電極為陽(yáng)極，電解處理含2，4，6-三硝基苯酚（TNP）的模擬廢水，考察了電流密度、電解質(zhì)質(zhì)量濃度、廢水pH、廢水溫度和反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)廢水COD去除率和TNP降解率的影響。表征結(jié)果顯示：該電極的主要成分為T(mén)i5O9，并含有部分Ti4O7；該電極的比表面積較大。Ti5O9-Ti4O7電極電解處理含TNP廢水的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：電流密度20 mA/cm2、電解質(zhì)Na2SO4質(zhì)量濃度6.0 g/L、廢水pH為 7、廢水溫度30 ℃。在此最佳條件下電解反應(yīng)180 min后，COD去除率為90.6%，TNP降解率為93.9%，表明Ti5O9-Ti4O7電極具有較高的催化能力和電流效率。

亞氧化鈦電極；2，4，6-三硝基苯酚廢水；電化學(xué)降解

2，4，6-三硝基苯酚（又名苦味酸，簡(jiǎn)稱(chēng)TNP）是一種有毒的硝基芳香族化合物，廣泛用于炸藥、醫(yī)藥、殺蟲(chóng)劑、色素、染料等行業(yè)［1］。這些行業(yè)的生產(chǎn)廢水中含有殘留的TNP，尤其是起爆藥生產(chǎn)廢水中含有較高濃度的TNP［2］。TNP很難降解，長(zhǎng)期滯留在水中，會(huì)危害人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境［3］。

含TNP廢水常見(jiàn)的處理方法有生物法、物理法、化學(xué)法等［4］。生物法降解TNP能耗低，但降解時(shí)間長(zhǎng)［5］。物理吸附法具有反應(yīng)快和操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但吸附劑的重復(fù)利用性差，處理成本高［6-7］。Fenton氧化法降解TNP的設(shè)備簡(jiǎn)單、效率高、但處理成本高［8］。電化學(xué)法具有處理效率高、反應(yīng)易于控制和無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)［9-12］，但能耗高，且電極的使用壽命較短。因此，研發(fā)出具有高電流效率和高穩(wěn)定性的電極材料至關(guān)重要。

目前，電化學(xué)法處理有機(jī)廢水采用的電極主要包括鈦基氧化物電極、摻雜金剛石電極、碳素電極、金屬電極、亞氧化鈦電極等［13-17］。亞氧化鈦電極具有析氧電位高、導(dǎo)電性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐化學(xué)腐燭性強(qiáng)等優(yōu)良性能，已廣泛應(yīng)用于鉛酸電池、燃料電池、廢水處理等領(lǐng)域［18-20］。

本工作采用壓片-燒結(jié)法制備了Ti5O9-Ti4O7電極，以自制的Ti5O9-Ti4O7電極為陽(yáng)極，不銹鋼片為陰極，對(duì)含TNP的模擬廢水進(jìn)行了電化學(xué)降解實(shí)驗(yàn)研究。采用XRD和SEM技術(shù)對(duì)Ti5O9-Ti4O7電極進(jìn)行了表征。考察了電流密度、電解質(zhì)質(zhì)量濃度、廢水pH、廢水溫度和反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)TNP降解率和COD去除率的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料、試劑和儀器

TiO2粉末： 粒徑為2.4 μm；TNP、Na2SO4、NaOH、濃H2SO4：分析純；蒸餾水。

DF1731S113A型直流電源：寧波中策電子有限公司；HJ-3型數(shù)顯恒溫磁力攪拌器：常州澳華儀器有限公司；TM-3000型掃描電子顯微鏡：日本日立公司；X’pertPRO型粉末X射線衍射儀：荷蘭帕納科公司；UV-2102 PCS型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海尤尼科儀器有限公司。

1.2 Ti5O9-Ti4O7電極的制備和表征

先用50 MPa的壓力將TiO2粉末單向壓片，再用250 MPa的壓力均向制片。將所得TiO2片在空氣氣氛中于1600 K下保溫5 h，再在氬氣體積分?jǐn)?shù)為93%、氫氣體積分?jǐn)?shù)為7%的氣氛中于1453 K下還原4 h，得到厚度1 mm、直徑30 mm的片狀Ti5O9-Ti4O7電極。

分別采用XRD和SEM技術(shù)對(duì)Ti5O9-Ti4O7電極進(jìn)行表征。

1.3 電化學(xué)降解實(shí)驗(yàn)

將10.0 mg TNP與一定量的電解質(zhì)Na2SO4加入到100 mL蒸餾水中，配成含TNP的模擬廢水，用1.0 mol/L H2SO4溶液和1.0 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)廢水pH，廢水的初始COD為240 mg/L。采用自制的Ti5O9-Ti4O7電極為陽(yáng)極，不銹鋼片為陰極，電極的使用面積均為5 cm2。在一定的廢水溫度和一定的電流密度下電化學(xué)降解一段時(shí)間后，測(cè)定廢水中的COD和TNP質(zhì)量濃度，計(jì)算COD去除率和TNP降解率。

1.4 分析方法

采用重鉻酸鉀法測(cè)定廢水的COD［21］；采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)于200～600 nm處測(cè)定廢水的吸光度，計(jì)算TNP質(zhì)量濃度和降解率。

2 結(jié)果與討論

2.1 Ti5O9-Ti4O7電極的表征結(jié)果

2.1.1 XRD表征結(jié)果

Ti5O9-Ti4O7電極的XRD譜圖見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn)，與JCPDS卡片中的標(biāo)準(zhǔn)圖譜（051-0641和050-0787）對(duì)照，確定電極的主要成分為T(mén)i5O9，并含有部分Ti4O7。在2θ分別為26.52°，29.14°，30.89°處出現(xiàn)的特征衍射峰歸屬于Ti5O9的特征峰，晶面分別為（1—20），（1—21），（10—3）；在2θ分別為26.50°，29.10°，36.25°處出現(xiàn)的特征衍射峰歸屬于Ti4O7的特征峰，晶面分別為（1—20），（1—22），（120），與文獻(xiàn)［22］報(bào)道的結(jié)果相符。

圖1 Ti5O9-Ti4O7電極的XRD譜圖

2.1.2 SEM表征結(jié)果

Ti5O9-Ti4O7電極使用前后的SEM照片見(jiàn)圖2。由圖2 a可見(jiàn)，未使用的Ti5O9-Ti4O7電極表面由無(wú)數(shù)排列較緊密的小顆粒構(gòu)成，電極表面較規(guī)整。由圖2 b可見(jiàn)，使用后的Ti5O9-Ti4O7電極表面呈現(xiàn)出大量楊梅狀的聚集微球，比表面積較大，更有利于電極催化效果的提高［23］。

2.1.3 極化曲線

以Ti5O9-Ti4O7電極為工作電極、石墨棒為對(duì)電極、飽和甘汞電極為參比電極，在6.0 g/L的Na2SO4電解質(zhì)溶液中進(jìn)行線性伏安掃描，Ti5O9-Ti4O7電極的極化曲線見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn)，Ti5O9-Ti4O7電極的電位窗口寬至3.0 V，且電極在Na2SO4電解質(zhì)中的析氧電位約為2.0 V，表明該電極具有較高的析氧電位，可較好地抑制析氧副反應(yīng)的發(fā)生，提高電流利用率［24］。

圖2 Ti5O9-Ti4O7電極使用前（a）后（b）的SEM照片

圖3 Ti5O9-Ti4O7電極的極化曲線

2.2 電化學(xué)降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 電流密度的影響

在Na2SO4質(zhì)量濃度為8.0 g/L、廢水pH為7、廢水溫度為15 ℃、電解時(shí)間為160 min的條件下，電流密度對(duì)廢水COD去除率和TNP降解率的影響見(jiàn)圖4。

圖4 電流密度對(duì)COD去除率和TNP降解率的影響● COD去除率；■ TNP降解率

由圖4可見(jiàn)：隨電流密度的增大，COD去除率和TNP降解率均逐漸增加。這是因?yàn)殡娏髅芏仍龃螅妷弘S之增加，相應(yīng)地提供了更多的能量用于廢水中污染物的降解，使降解效果更佳；另外，電流密度增大，·OH濃度升高，電極的反應(yīng)速率加快，有利于電催化氧化反應(yīng)的進(jìn)行［25］。在電流密度分別為20 mA/cm2和30 mA/cm2的條件下，COD去除率相差不大，在滿(mǎn)足TNP降解效果的條件下，應(yīng)盡量減小電流密度，故選擇電流密度20 mA/cm2為宜。

2.2.2 Na2SO4質(zhì)量濃度的影響

在電流密度為20 mA/cm2、廢水pH為7、廢水溫度為15 ℃、電解時(shí)間為160 min的條件下，Na2SO4質(zhì)量濃度對(duì)廢水COD去除率和TNP降解率的影響見(jiàn)圖5。

圖5 Na2SO4質(zhì)量濃度對(duì)COD去除率和TNP降解率的影響

由圖5可見(jiàn)：當(dāng)Na2SO4質(zhì)量濃度為6.0 g/L時(shí)，COD去除率和TNP降解率均最高；當(dāng)Na2SO4質(zhì)量濃度為8.0 g/L時(shí)，COD去除率和TNP降解率均最低，因?yàn)镾O大量吸附于陽(yáng)極的表面，減少了TNP的吸附，且阻礙了·OH的產(chǎn)生，使電極的活性降低［26］；當(dāng)Na2SO4質(zhì)量濃度為10.0 g/L時(shí)，COD去除率和TNP降解率均高于Na2SO4質(zhì)量濃度為8.0 g/L時(shí)，因?yàn)?Na2SO4在反應(yīng)過(guò)程中可能生成了S2O，該物質(zhì)是強(qiáng)氧化性離子體，可直接氧化降解TNP，削弱了吸附作用的影響［27］。故選擇Na2SO4質(zhì)量濃度為6.0 g/L較適宜。

2.2.3 廢水pH的影響

在電流密度為20 mA/cm2、Na2SO4質(zhì)量濃度為6.0 g/L、廢水溫度為15 ℃、電解時(shí)間為160 min的條件下，廢水pH對(duì)廢水COD去除率和TNP降解率的影響見(jiàn)圖6。由圖6可見(jiàn)：當(dāng)廢水pH低于7時(shí)，隨廢水pH的增大，COD去除率和TNP降解率均逐漸提高；當(dāng)廢水pH為7時(shí)，COD去除率和TNP降解率均達(dá)到最高；當(dāng)廢水pH高于7時(shí)，隨廢水pH的增大，COD去除率和TNP降解率反而下降。說(shuō)明在酸性和堿性較強(qiáng)的條件下均不利于電極對(duì)TNP的降解。酸性介質(zhì)不利于·OH的產(chǎn)生［28］；堿性介質(zhì)雖然促進(jìn)·OH的生成，但析氧電位隨溶液pH的增大而降低，易發(fā)生析氧副反應(yīng)，降低TNP的降解率［23，29］。故選擇廢水pH為 7較適宜。

圖6 廢水pH對(duì)COD去除率和TNP降解率的影響

2.2.4 廢水溫度的影響

在電流密度為20 mA/cm2、Na2SO4質(zhì)量濃度為6.0 g/L、廢水pH為7、電解時(shí)間為160 min的條件下，廢水溫度對(duì)廢水COD去除率和TNP降解率的影響見(jiàn)圖7。由圖7可見(jiàn)：隨廢水溫度的升高，COD去除率和TNP降解率均逐漸提高。因?yàn)閺U水溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加快，有利于傳質(zhì)，TNP降解效果越好［30］；但過(guò)高的廢水溫度需要消耗更多的能量，且縮短電極的使用壽命［31-33］。綜合考慮，選擇廢水溫度30 ℃為宜。

2.2.5 電解時(shí)間的影響

在電流密度為20 mA/cm2、Na2SO4質(zhì)量濃度為6.0 g/L、廢水pH為7、廢水溫度為30 ℃的條件下，電解時(shí)間對(duì)COD去除率和TNP降解率的影響見(jiàn)圖8。由圖8可見(jiàn)：在電解反應(yīng)的前60 min內(nèi)，COD去除率和TNP降解率迅速提高，因?yàn)閺U水處理的初期階段，廢水中TNP的濃度較高，產(chǎn)生·OH的速率快，·OH能迅速取代TNP的硝基生成多羥基中間產(chǎn)物［34-35］；當(dāng)電解時(shí)間超過(guò)120 min后，COD去除率和TNP降解率升高趨勢(shì)減緩；當(dāng)電解時(shí)間為180 min時(shí)，COD去除率和TNP降解率分別為90.6%和93.9%，表明Ti5O9-Ti4O7電極具有較高的催化能力和電流效率。

圖7 廢水溫度對(duì)COD去除率和TNP降解率的影響

圖8 電解時(shí)間對(duì)COD去除率和TNP降解率的影響

含TNP模擬廢水降解過(guò)程中的紫外-可見(jiàn)光譜圖見(jiàn)圖9。由圖9可見(jiàn)，在353 nm處出現(xiàn)一個(gè)大的紫外吸收峰，與Woodward-Fieser規(guī)則計(jì)算的TNP最大吸收波長(zhǎng)相近。同時(shí)，在波長(zhǎng)為210 nm和260 nm處，未降解的TNP的紫外吸收譜圖中檢測(cè)到兩個(gè)小的苯酚特征吸收峰，分別為苯環(huán)π-π*共軛和酚羥基取代苯環(huán)的吸收峰［36-37］。隨電解時(shí)間的延長(zhǎng)，TNP的紫外吸收峰強(qiáng)度均逐漸降低，證實(shí)了Ti5O9-Ti4O7電極對(duì)TNP具有很好的降解效果。

圖9 含TNP模擬廢水降解過(guò)程中的紫外-可見(jiàn)光譜圖電解時(shí)間/min：a 0；b 30；c 60；d 90；e 120；f 150；g 180

3 結(jié)論

a）采用壓片-燒結(jié)法制備了Ti5O9-Ti4O7電極，經(jīng)XRD和SEM技術(shù)表征結(jié)果顯示，該電極的主要成分為T(mén)i5O9，并含有部分Ti4O7，該電極的比表面積較大。

b）以自制的Ti5O9-Ti4O7電極為陽(yáng)極，不銹鋼片為陰極，對(duì)含TNP模擬廢水進(jìn)行電化學(xué)降解實(shí)驗(yàn)。在電流密度為20 mA/cm2、電解質(zhì)Na2SO4質(zhì)量濃度為6.0 g/L、廢水pH為7、廢水溫度為30 ℃的最佳降解條件下，處理180 min后廢水COD去除率為90.6%，TNP降解率為93.9%，表明Ti5O9-Ti4O7電極具有較高的催化能力和電流效率。

［1］ 盛連喜，李明堂，徐靜波. 硝基苯類(lèi)化合物微生物降解研究進(jìn)展［J］. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，18（7）：1654 - 1660.

［2］ 孫秀云，沈錦優(yōu)，王連軍，等. 2，4，6-三硝基苯酚降解菌的篩選和表征［J］. 兵工學(xué)報(bào)，2011，32（6）：646 - 650.

［3］ 姚紅軍，鄭志堅(jiān)，何阿弟. Ti/SnO2-Sb2O5電極催化電解含硝基苯酚廢水的研究［J］. 復(fù)旦學(xué)報(bào)，2005，44（4）：614 - 618.

［4］ 張洪玲，蔡金傍. 含硝基芳香族化合物廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展［J］. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2011，34（12H）：113 - 117.

［5］ Shen Jinyou，Zhang Jianfa，Zuo Yi，et al. Biodegradation of 2，4，6-Trinitrophenol by Rhodococcus sp. Isolated from a Picric Acid-Contaminated Soil［J］. J Hazard Mater，2009，163（2/3）：1199 - 1206.

［6］ 黃群賢，任宏強(qiáng)，趙秋華. 苦味酸廢水處理的研究［J］.河北輕化工學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，16（1）：77 - 82.

［7］ 謝祖芳，童張法，陳淵，等. 弱堿性樹(shù)脂吸附-解吸苦味酸［J］. 環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2012，6（9）：3131 - 3136.

［8］ Soltani T，Entezari M H. Solar-Fenton Catalytic Degradation of Phenolic Compounds by Impure Bismuth Ferrite Nanoparticles Synthesized via Ultrasound［J］. Chem Eng J，2014，251：207 - 216.

［9］ 潘靜，趙曉梅，杜利成，等. 炸藥廢水化學(xué)法處理研究進(jìn)展［J］. 工業(yè)水處理，2014，34（9）：1 - 5.

［10］ 肖宏康，肖書(shū)虎，張國(guó)芳，等. 電化學(xué)氧化法處理模擬黃連素制藥廢水的研究［J］. 環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2011，5（1）：987 - 991.

［11］ 余杰飛，周亮，王亞林，等. 摻硼金剛石薄膜電極電催化降解染料廢水的研究［J］. 高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)，2004，18（5）：648 - 652.

［12］ 趙泉林，葉正芳，王中友，等. TNT廢水處理研究進(jìn)展［J］. 環(huán)境化學(xué)，2010，29（5）：796 - 800.

［13］ 趙曉梅，謝正偉，王昱豪，等. 用Ti/SnO2-RuO2電極處理黑索金廢水［J］. 化工環(huán)保，2013，33（5）：447 - 552.

［14］ 范榮桂，李春娥，白永新，等. BDD薄膜電極電催化氧化處理DDNP生產(chǎn)廢水的實(shí)驗(yàn)研究［J］. 工業(yè)水處理，2011，31（7）：48 - 51.

［15］ Kong Yong，Wang Zhiliang，Wang Yu，et al. Degradation of Methyl Orange in Adrtificial Wastewater Through Electrochemical Oxidation using Exfoliated Graphite Electrode［J］. New Carbon Mater，2011，26（6）：459 - 464.

［16］ 李美超，尤楠楠，馬淳安. 間氯苯甲酸在Pd/Ti電極上的電化學(xué)脫氯反應(yīng)［J］. 化學(xué)學(xué)報(bào)，2011，69（23）：2762 - 2766.

［17］ Comninellis C，Kapalka A，Malato S，et al. Advanced Oxidation Processes for Water Treatment：Advances and Trends for R&D［J］. J Chem Technol Biotechnol，2008，83（6）：769 - 776.

［18］ Ellis K，Hill A，Hill J，et al. The Performance of Ebonex?Electrodes in Bipolar Lead-Acid Batteries［J］. J Power Sources，2004，136（2）：366 - 371.

［19］ Ioroi T，Siroma Z，F(xiàn)ujiwara N，et al. Sub-Stoichiometric Titanium Oxide-Supported Platinum Electrocatalyst for Polymer Electrolyte Fuel Cells［J］. Electrochem Commun，2005，7（2）：183 - 188.

［20］ Zaky A M，Chaplin B P. Mechanism of P-Substituted Phenol Oxidation at a Ti4O7Reactive Electrochemical Membrane［J］. Environ Sci Technol，2014，48（10）：5857 - 5867.

［21］ 北京市化工研究院. GB/T11914—1989 水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 重鉻酸鹽法［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1989.

［22］ Skopp A，Kelling N，Woydt M，et al. Thermally Sprayed Titanium Suboxide Coatings for Piston Ring/ Cylinder Liners under Mixed Lubrication and Dry-Running Conditions［J］. Wear，2007，262 （9/10）：1061 - 1070.

［23］ An Hao，Li Qin，Tao Dejing，et al. The Synthesis and Characterization of Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2Electrodes：The Inf l uence of Morphology Caused by Different Electrochemical Deposition Time［J］. Appl Surf Sci，2011，258（1）：218 - 222.

［24］ 李善評(píng)，胡振，孫一鳴，等. 新型鈦基PbO2電極的制備及電催化性能研究［J］. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，37（3）：109 - 205.

［25］ 景長(zhǎng)勇，樓靜，廉冬青，等. 電化學(xué)法降解苯酚廢水的實(shí)驗(yàn)研究［J］. 工業(yè)安全與環(huán)保，2010，36（2）：16 - 17.

［26］ 潘靜，趙曉梅，張素素，等. Ti/SnO2-RuO2電極上4-硝基苯甲醛電催化降解的研究［J］. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35（12）：135 - 139.

［27］ 徐詠藍(lán)，李春喜，呂榮湖，等. 活性炭纖維電極法降解水中有機(jī)物的研究［J］. 工業(yè)水處理，2002，22（8）：7 - 9.

［28］ 邵春雷，顧丁紅，陸晶，等. 新型二氧化鉛電極處理硝基苯廢水［J］. 環(huán)境科學(xué)研究，2006，19（4）：65 - 69.

［29］ 厲炯慧，黃新文，葉敏，等. La摻雜SnO2/Ti電極電催化降解鄰硝基苯酚［J］. 環(huán)境污染與防治，2009，31（8）：60 - 62.

［30］ 王海榮，李勉，劉秉濤. 活性炭纖維電極電解法處理墨綠B染料廢水［J］. 化學(xué)研究，2007，18（2）：90 - 92.

［31］ 李祥華，魏平方，鄧皓，等. 電氣浮法處理鉆井廢水實(shí)驗(yàn)研究［J］. 油氣田環(huán)境保護(hù)，2005，15（2）：14 - 16.

［32］ 余瓊衛(wèi)，周元全. 直接電解法處理燃料廢水的研究［J］. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2004，7（5）：64 -69.

［33］ 張芳，李光明，胡惠康，等. 電催化氧化技術(shù)在含酚廢水處理中的應(yīng)用［J］. 化工進(jìn)展，2005，24（8）：860 - 864.

［34］ Liu Y，Liu H L，Ma J，et al. Comparison of Degradation Mechanism of Electrochemical Oxidation of Diand Tri-Nitrophenols on Bi-Doped Lead Dioxide Electrode：Effect of The Molecular Structure［J］. Appl Catal，B，2009，91（1/2）：284 - 299.

［35］ Bejan D，Malcolm J D，Morrison L，et al. Mechanistic Investigation of The Conductive Ceramic Ebonex?As an Anode Material［J］. Electrochim Acta，2009，54（23）：5548 - 5556.

［36］ 王鴻輝，楊衛(wèi)華，黃龍，等. Ti/α-PbO2/β-PbO2電極電催化氧化處理苯酚廢水［J］. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，29（2）：263 - 266.

［37］ 夏瑩. 三維電極-電Fenton法處理偶氮染料模擬廢水研究［J］. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，14（5）：95 - 98.

（編輯 祖國(guó)紅）

一種利用臭氧曝氣生物濾池處理硝基苯廢水的方法及其應(yīng)用

該專(zhuān)利涉及一種利用臭氧曝氣生物濾池處理硝基苯廢水的方法及其應(yīng)用。包括以下步驟：1）生物濾池的構(gòu)建；2）空氣曝氣生物濾池的啟動(dòng)；3）臭氧曝氣生物濾池的啟動(dòng)；4）臭氧曝氣生物濾池的運(yùn)行。該專(zhuān)利將臭氧沸石催化氧化與生物氧化合二為一，利用臭氧的強(qiáng)氧化性使硝基苯開(kāi)環(huán)，開(kāi)環(huán)的硝基苯作為易降解基質(zhì)可參與硝基苯共代謝降解，提高硝基苯的去除率。反應(yīng)器上部的沸石填料上生長(zhǎng)的生物膜將氧化產(chǎn)物降解，在同一個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)硝基苯的高效降解。該專(zhuān)利的曝氣生物濾池對(duì)硝基苯的去除率可達(dá)90%以上，具有占地面積小、硝基苯去除率高、啟動(dòng)方便、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。/CN 104591377 A，2015-04-29

一種TiO2光催化劑的制備方法

該專(zhuān)利涉及一種處理水面浮油的TiO2光催化劑的制備方法。采用廉價(jià)的膨脹珍珠巖（EP）作為載體，用浸涂-燒結(jié)法將納米TiO2負(fù)載于EP上，制成能漂浮在水面的納米TiO2負(fù)載型催化劑（TiO2/ EP）。采用該方法制備的光催化劑能有效降解水面的癸烷，經(jīng)7 h的日光照射，能降解95%左右的癸烷。該催化劑能較長(zhǎng)時(shí)間漂浮于水面，便于大面積拋灑并易于攔截和回收，具有廣泛的應(yīng)用前景。/ CN 104607166 A，2015-05-13

Electrochemical Treatment of 2，4，6-Trinitrophenol Wastewater on Ti5O9-Ti4O7Electrode

Li Lian1，2，He Pi1，Li Hong2，Dong Faqin1，Zhang Susu1，Ding Shuangshuang1
（1. School of Materials Science and Engineering，Southwest University of Science and Technology，Mianyang Sichuan 621010，China；2. National Engineering Research Center for Municipal Wastewater Treatment and Reuse，Mianyang Sichuan 621000，China）

The Ti5O9-Ti4O7electrode was prepared by pelleting-sintering method and characterized by XRD and SEM. Using the self-made Ti5O9-Ti4O7electrode as anode，the simulated 2，4，6-trinitrophenol （TNP） wastewater was treated by electrolysis. The factors affecting COD removal rate and TNP degradation rate were investigated. The characterization results showed that the electrode contains a large number of Ti5O9and a small amount of Ti4O7and its specif i c surface is large. The optimum conditions for electrolytic treatment of TNP wastewater on Ti5O9-Ti4O7electrode are as follows：current density 20 mA/cm2，mass concentration of electrolyte Na2SO46.0 g/L，wastewater pH 7，wastewater temperature 30 ℃. After electrolysis under these conditions for 180 min，the COD removal rate and TNP degradation rate are 90.6% and 93.9%，respectively，indicating that the Ti5O9-Ti4O7electrode has high catalytic ability and current eff i ciency.

titanium black electrode；2，4，6-trinitrophenol wastewater；electrochemical degradation

X703

A

1006-1878（2015）04-0420-06

2014 - 12 - 27；

2015 - 03 - 12。

李聯(lián)（1990—），女，四川省資陽(yáng)市人，碩士生，電話 15881423538，電郵 460356744@qq.com。聯(lián)系人：何平，電話 0816 - 6089371，電郵 heping@swust.edu.cn。

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014BAC13B05）；西南科技大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目（15YCX021）。