碳氈電極電芬頓降解甲基橙研究

陳孖瑜，施毅君，陳日耀，2，金延超，2，鄭曦，2，陳曉，2

(1.福建師范大學 環境科學與工程學院，福建 福州 350007；2.福建省污染控制與資源循環利用重點實驗室，福建 福州 350007)

造紙印染行業消耗大量染料，其中偶氮染料占有70%左右的市場份額[1]。染料廢水性質穩定，存在“三致”等特點，嚴重危害環境和人類健康[2]。

芬頓技術比傳統水處理方式有更好的染料廢水降解效果。酸性條件下，由H2O2和Fe2+組成的芬頓試劑可產生具有高氧化還原電位(2.7 eV)的·OH，可以氧化降解染料分子[3]。電芬頓在陰極原位產生H2O2，無需額外添加，減少了H2O2生產、存儲運輸等問題，更具發展前景[4]。

陰極材料的選擇是產H2O2的關鍵，目前，碳材料電極作為常用的電極材料，產H2O2性能較好[5]。碳氈的比表面積大，從而產H2O2效率更高[6]。本文研究了碳氈電極電芬頓對偶氮染料甲基橙的降解。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

碳氈，購于荊州浩特新材料有限公司；釕銥電極，購于云軒金屬材料有限公司；硫酸、無水硫酸鈉、草酸鈦鉀、七水合硫酸亞鐵、甲基橙、硫代硫酸鈉均為分析純。

雷磁pHS-3E pH計；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器；LZB-3WB 玻璃轉子流量計；QJ3005H高精度直流穩壓電源；Spectrumlab S22PC 可見分光光度計；島津TOC-L總有機碳測定儀。

1.2 電芬頓測試條件

實驗裝置見圖1，本研究使用釕銥電極(3 cm×8 cm)為陽極，碳氈(3 cm×8 cm)為陰極，兩極間距為4 cm，氧氣鋼瓶作為氧氣源，實驗過程中使用磁力攪拌器攪拌，速度為300 r/min，溫度為25 ℃。

圖1 實驗裝置圖Fig.1 Diagram of experimental equipment1.直流電源；2.鈦板；3.碳氈；4.轉子；5.磁力攪拌器

1.3 分析方法

實驗過程中，H2O2濃度測定使用草酸鈦鉀法[7]。……