一种用于高级氧化降解有机物的电解池装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于高级氧化降解有机物的电解池装置及其应用，包括用于电催化氧气还原制备双氧水的膜电极固态电解质电池及掺杂在固态电解质中的芬顿催化剂，本发明专利技术公开了上述用于降解有机物的电解池装置的电池构造及上述电解池装置在降解工业有机污水中的应用。在本发明专利技术公开的用于高级氧化降解有机物的电解池装置中，在阴极电催化氧气还原的双氧水由于浓度梯度自发越过阳离子膜扩散至固态电解质层，被掺杂在固态电解质中的芬顿催化剂原位催化为具有强氧化能力的羟基自由基，生成的自由基与有机污染物快速而非选择性地反应，并最终将其矿化成无害的小分子，从而实现高效降解有机污染物。解有机污染物。解有机污染物。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高级氧化降解有机物的电解池装置及其应用


[0001]本专利技术涉及环境保护
，涉及一种高级氧化降解有机物的方法，尤其涉及一种用于高级氧化降解有机物的电解池装置及其应用

技术介绍

[0002]随着我国城市化、工业化进程的加速，全国废水的排放量也逐年增加，导致自然水体不断恶化，水污染治理形势严峻与国民经济持续增长、人民生活水平逐渐提高之间的矛盾日益凸显，水体污染、水资源短缺已经成为我国经济社会实现可持续发展的严重制约因素。高浓度难降解有机废水治理的需求量更大，但是能够经济有效处理高浓度难降解有机废水的技术极度匮乏。目前高浓度难降解有机废水的常用处理方法主要有焚烧法、超临界水氧化法和催化湿式氧化法。焚烧法成本较高，且焚烧法会产生硫氧化物、氮氧化物和二噁英等废气。超临界水氧化法由于其苛刻的反应条件对设备材质的要求极高，投资大且运行成本过高。因此，目前急需开发一种经济有效的降解高浓度难降解有机废水的技术。
[0003]双氧水(H2O2)是一种重要的，被广泛应用于化工领域的绿色化学氧化剂。H2O2可在芬顿催化剂的作用下生成具有强氧化能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高级氧化降解有机物的电解池装置，其特征在于：包括电解池、设置于电解池中的用于电催化氧气还原制备双氧水的膜电极固态电解质，及掺杂在膜电极固态电解质中的芬顿催化剂。2.根据权利要求1所述的一种用于高级氧化降解有机物的电解池装置，其特征在于：所述电解池中设有工作电极(1)、第一层阳离子交换膜(2)、固态电解质层(3)、芬顿催化剂、第二层阳离子交换膜(4)和对电极(5)，所述第一层阳离子交换膜(2)紧贴合在所述工作电极(1)上；所述固态电解质层(3)紧贴合在所述第一层阳离子交换膜(2)上；所述芬顿催化剂均匀掺杂在固态电解质中；所述第二层阳离子交换膜(4)紧贴合在所述固态电解质层(3)上；所述对电极(5)紧贴合在所述第二层阳离子交换膜(4)上。3.根据权利要求2所述的一种用于高级氧化降解有机物的电解池装置，其特征在于：所述第二层阳离子交换膜(4)可用双极膜替换，所述双极膜的型号包括Fumasep FBM,Xion BPM
‑
Aquivion,Xion BPM
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Dyneon,Xion BPM
‑
Durion中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的一种用于高级氧化降解有机物的电解池装置，其特征在于：所述工作电极(1)包括负载有活性炭、氧化活性炭、硼/氮/硫掺杂活性炭、石墨烯、氧化石墨烯、硼/氮掺杂石墨烯、碳纳米管、硼/氮/硫掺杂碳负载的钴/锰/铂/钯/金单原子催化剂、硫化钼负载的钴/锰/铂/钯/金单原子催化剂，硒化钴、硫化钴、硫化钯、磷化钯、磷化铂、硼/氮/硫掺杂碳/二氧化钛负载的金钯合金、金铂合金、铂汞合金、钯汞合金等用于电催化氧气还原制备双氧水中的一种或多种任意催化剂的碳材料；所述固态电解质层(3)的材质包括苯乙烯
‑
二乙烯基苯共聚物、Cs
x
H3‑
x
PW
12
O
40
、陶瓷和10wt％H3PO4/聚乙烯吡咯烷酮凝胶中的一种或多种；所述第一层阳离子交换膜(2)和第二层阳离子交换膜(4)的型号包括Nafion 115、Nafion 117、nafion N212和Nafion 1110中的一种或多种；所述对电极(5)的材质包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏川，张梦露，刘春晓，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：