The invention discloses an electric catalytic reduction of composite electrode, preparation method and application thereof, wherein the electrode graphite felt as a substrate, the substrate are sequentially deposited on multi walled carbon nanotubes, nickel palladium metal layer and a metal layer; the method comprises the following steps: firstly, preparation of multi walled carbon nanotubes / graphite felt electrode; after soaking the electrode in nickel salt solution, forming a nickel metal layer on the surface by high temperature nitrogen reduction; then in the palladium salt solution, the formation of palladium metal layer by direct metal reduction, preparation of nickel palladium bimetallic composite electrode. The composite electrode prepared by the invention has high catalytic activity and good stability, and can rapidly and efficiently catalyze the treatment of nitrobenzene and chlorophenols in water.
【技术实现步骤摘要】
电催化还原复合电极、制备方法及其应用
本专利技术涉及一种用于水中硝基苯和氯酚类污染物电化学还原脱硝和脱氯的复合电极,属于电化学水处理
技术介绍
硝基苯类和氯酚类污染物存在于工业废水中,是非常典型的持久性有机污染物,广泛存在于化工、染料、农药和制药等工业部门排放的废水中,具有排放量大、难生物降解、有毒性或“三致”(致癌、致畸、致突变)作用等特点。这两类物质均在苯环上含有强吸电子基团,如硝基和氯基。由于硝基苯类和氯酚类污染物的毒性和稳定性,其在环境中的残留和积累,以及如何减轻或者消除这类化合物对环境的污染及毒性,引起了人们的日益关注。目前,硝基苯类和氯酚类污染物的去除方法有处理方法主要有生物法、吸附法、高级氧化法和金属还原法。吸附法富集分离后的污染物处理不当会导致二次污染。生物处理方面,由于硝基和氯基的存在使好氧生物氧化酶对苯环的亲电子攻击受到阻滞,因而对于这两类污染物的处理效率很低。Fenton氧化、光催化氧化和超声空化等高级氧化技术发展迅速,但依然存在处理效率低、成本高等缺陷,离推广使用仍有较大差距。金属还原法处理受pH值、金属粒径与比表面积、混合搅拌速度等多个因素影响,存在金属易钝化、传质效率低、生成高毒终产物等缺陷。电化学还原法直接通过电极进行界面反应,通过控制电流实现物质的还原,是一种高效、无副产物、无二次污染的环境友好技术,在废水中生物难降解有机物的去除的环境污染治理方面,越来越受到人们的重视。电化学脱氯和脱硝得到了大量的研究,但因其在处理硝基苯类和氯酚类污染物时电流效率低、电极制备成本较高、催化活性一般等原因并没有得到广泛的推广,高效稳 ...
【技术保护点】
电催化还原复合电极,以石墨毡为基底,其特征在于,其基底上依次沉积多壁碳纳米管、镍金属层和钯金属层。
【技术特征摘要】
1.电催化还原复合电极,以石墨毡为基底,其特征在于,其基底上依次沉积多壁碳纳米管、镍金属层和钯金属层。2.如权利要求1所述的复合电极,其特征在于,由以下步骤制备:(1)取经预处理的石墨毡作为阴极,钛板作为阳极,置于多壁碳纳米管悬浮液中,以5-30mA电流进行电沉积,得到多壁碳纳米管/石墨毡电极;(2)取步骤(1)所得电极,置入镍盐溶液中,浸泡;(3)取步骤(2)所得材料,在通入氮气的管式炉中,加热至750±20℃,持续烧结3小时,得到镍/多壁碳纳米管/石墨毡电极;(4)取步骤(4)所得电极,浸入钯盐溶液中,放入摇床至溶液无色后取出,洗净后、干燥,得到所述的复合电极。3.如权利要求2所述的复合电极,其特征在于,步骤(1)中,经预处理的石墨毡是采用丙酮,甲醇各超声二十分钟洗去表面有机物,后用蒸馏水洗净,然后浸入1:1体积比的浓硝酸和浓硫酸混合溶液中1h,进行腐蚀粗化处理后得到。4.如权利要求2所述的复合电极,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:李爱民,吴一凡,宋海欧,甘玲,姜笔存,李文涛,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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