【技术实现步骤摘要】
一种用于高盐废水深度处理的原位絮凝-芬顿耦合的电化学方法
本专利技术涉及一种用于高盐废水深度处理的原位絮凝-芬顿耦合的电化学方法，属于电化学技术与环境保护领域。
技术介绍
原位絮凝-芬顿耦合的电化学方法中，电絮凝作为一种相对便宜的、替代化学混凝的方法，与化学混凝相比，具有更高的处理效率，同时产生的絮体更稳定，含有较少结合水更易通过沉淀、浮选或过滤从水介质中除去；电芬顿是一种基于芬顿反应的电化学高级氧化技术，不仅在Fe2+的催化下原位产生无毒的强氧化剂·OH，解决了H2O2运输及安全问题；Fe2+还可以反复用于芬顿反应，减少了铁污泥的质量。在实际应用中，将电絮凝-电芬顿两种电化学方法耦合后，阳极牺牲可产生Fe2+，作为芬顿反应催化剂；杂原子掺杂石墨烯改性的碳材料作为阴极，可强化还原O2生成H2O2，H2O2在Fe2+的催化下，高效地原位产生无毒的强氧化剂·OH。石墨烯具有的比表面积大、化学稳定性高、导电性显著等优点；N、P、B和S等非金属元素掺杂后，石墨烯材料展现出更为优越的电化学特性。非金属杂原子掺杂石墨烯展现出强化...
【技术保护点】
1.一种用于高盐废水深度处理的原位絮凝-芬顿耦合的电化学方法，其特征在于以铁片为阳极，以杂原子掺杂石墨烯改性碳毡为阴极，其中杂原子掺杂石墨烯改性碳毡可通过如下步骤制备获得：/n(1)杂原子掺杂石墨烯，为还原氧化石墨烯、氮掺杂石墨烯、硫掺杂石墨烯、硼掺杂石墨烯、磷掺杂石墨烯；/n(2)在冰浴搅拌条件下，将0.10g的硝酸钠溶解于45～55mL浓硫酸中，加入0.10g石墨粉后再加入6.0g高锰酸钾；撤去冰浴，加入45～55mL去离子水进行中温反应，后在90～97℃的水浴锅中进行高温反应30min，得到棕色溶液；加入200mL双氧水(V
【技术特征摘要】
1.一种用于高盐废水深度处理的原位絮凝-芬顿耦合的电化学方法，其特征在于以铁片为阳极，以杂原子掺杂石墨烯改性碳毡为阴极，其中杂原子掺杂石墨烯改性碳毡可通过如下步骤制备获得：
(1)杂原子掺杂石墨烯，为还原氧化石墨烯、氮掺杂石墨烯、硫掺杂石墨烯、硼掺杂石墨烯、磷掺杂石墨烯；
(2)在冰浴搅拌条件下，将0.10g的硝酸钠溶解于45～55mL浓硫酸中，加入0.10g石墨粉后再加入6.0g高锰酸钾；撤去冰浴，加入45～55mL去离子水进行中温反应，后在90～97℃的水浴锅中进行高温反应30min，得到棕色溶液；加入200mL双氧水(V水:V30％双氧水＝8～10)和200mL盐酸(V水:V浓盐酸＝8～10)，离心清洗后烘干研磨成氧化石墨烯黄色粉末；
(3)取0.05～0.25g步骤(2)获得的氧化石墨烯粉末，置于马弗炉中还原得还原氧化石墨烯，其中马弗炉以1-5℃/min的升温速率升温至280～420℃，保温0.5～1.5h；
(4)取0.05～0.30g步骤(2)获得的氧化石墨烯粉末，加入三聚氰胺(氧化石墨烯与三聚氰胺质量比为0.9～1.1)，研磨混合置于管式炉中，高纯氮气氛围(气体流速为：100mL/min)煅烧，得到的黑色产物为氮掺杂石墨烯，其中管式炉温度以1-5℃/min的升温速率升温至800～1000℃，保温0.5～1.5h；
(5)取0.08～0.15g步骤(2)获得的氧化石墨烯粉末，超声波分散于25～70mL去离子水中后，加入巯基乙酸(巯基乙酸与氧化石墨烯质量比为3.9～4.8)，混合均匀后放入高压反应釜，于120～200℃水热反应14～18h，得到的黑色产物为硫掺杂石墨烯；
(6)取0.08～0.15g步骤(3)获得的还原氧化石墨烯粉末，加入硼酸(硼酸与氧化石墨烯质量比为2.6～3.2)，超声分散还原氧化石墨烯于25～70mL去离子水中，后于40～60℃烘干；再将所得固体粉末置于管式炉中，高纯氮气氛围下(气体流速为：100mL/min)煅烧，得到的黑色产物为硼掺杂石墨烯，其中，管式炉温以1-5℃/min的升温速率升温至560～800℃，保温3～5h；
(7)取0.08～0.15g步骤(3)获得的还原氧化石墨烯粉末，加入磷酸(硼酸与氧化石墨烯质量比为4.2～5.2)，超声分散还原氧化石墨烯于25～70mL去离子水中，后于100～140℃烘干；再将所得固体粉末置于管式炉中，高纯氮气氛围下(气体流速为：100mL/min)煅烧，得到的黑色产物为硼掺杂石墨烯，其中管式炉温以1-5℃/min的升温速率升温至480～750℃，保温0.3～1.0h；
(8)所有碳毡基底为聚丙烯腈基碳毡、粘胶基碳毡、沥青基碳毡，经丙酮、无水乙醇超声浸泡0.5～2.0h，去离子水超声浸泡0.5～2.0h...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐飞，肖志辉，崔婷钰，王振北，刘龙严，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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