载Ni炭气凝胶粒子电极电催化氧化有机废水的研究的任务书.docx

载Ni炭气凝胶粒子电极电催化氧化有机废水的研究的任务书
任务书
1.课题背景
随着人类社会的不断发展和工业化进程的加快，大量的有机废水不断地被排放到自然环境中，导致环境污染和资源浪费问题日益突出。特别是含有有机物和色度的废水更具有对环境和生态产生严重影响的问题，因此，处理这种有机污染水体已经成为环保领域面临的挑战之一。
电催化氧化技术以其高效、低能耗的优点，成为处理有机废水的重要手段之一。Ni炭气凝胶粒子电极作为电催化氧化的一种新型电催化剂，利用导电炭材质所具有的高导电、高活性表面和优异的导电传输性能，使废水中的有机物快速氧化为CO2和H2O，并且在处理过程中不会产生二次污染的问题。
在此背景下，本课题拟通过实验研究Ni炭气凝胶粒子电极对有机废水的处理效果，探究该电极在电催化氧化技术处理有机污染水体中的应用前景。
2.研究目的
通过研究Ni炭气凝胶粒子电极的电化学催化和材料特性，探究其在电催化氧化有机废水中的应用特点和处理效果，提高其在实际应用中的效率和稳定性。同时，为推广电催化氧化技术在水处理领域中的应用提供可行性和理论依据。
具体研究内容及步骤如下：
（1）研究Ni炭气凝胶粒子电极的制备方法和材料特性。
（2）建立Ni炭气凝胶粒子电极处理废水的实验平台，测试不同电极材料的处理效果。
（3）探究Ni炭气凝胶粒子电极的电化学催化特性，分析主要氧化产物和反应机理。
（4）优化Ni炭气凝胶粒子电极处理有机废水的工艺条件，通过对废水中污染物的降解率和COD去除率的测量，确定最佳处理条件。
（5）对Ni炭气凝胶粒子电极的稳定性进行评价，并探究其在实际应用中的应用性能和技术经济评价。
3.研究方法和计划
（1）研究方法：
采用化学还原法制备Ni炭气凝胶粒子电极，同时对其材料特性进行表征和分析；建立电化学催化氧化实验平台，通过对比不同电极材料的处理效果，探究Ni炭气凝胶粒子电极的优势和劣势；采用电化学技术和色谱分析等方法，分析主要氧化产物和反应机理；通过正交实验和测定降解率和COD去除率，优化Ni炭气凝胶粒子电极处理有机废水的工艺条件。
（2）研究计划：
第一年：完成Ni炭气凝胶粒子电极的制备、表征和性能测试；建立电化学催化氧化实验平台，对比不同电极材料的处理效果。
第二年：通过电化学技术和色谱分析等方法，分析主要氧化产物和反应机理；通过正交实验和测定降解率和COD去除率，优化Ni炭气凝胶粒子电极处理有机废水的工艺条件。
第三年：评价Ni炭气凝胶粒子电极在处理有机废水中的稳定性和应用性能，并探寻其在实际应用中的经济效益和技术可行性。根据实验结果撰写研究论文。
4.预期成果
（1）Ni炭气凝胶粒子电极的制备方法和材料特性进行了系统的研究和分析。
（2）Ni炭气凝胶粒子电极的电化学催化特性得出。
（3）优化Ni炭气凝胶粒子电极处理有机废水的最佳工艺条件，通过对比实验测得高降解率和高COD去除率。
（4）评价Ni炭气凝胶粒子电极在应用中的稳定性和经济效益，得到Ni炭气凝胶粒子电极在处理有机废水中具有广阔的应用前景和经济价值。
（5）发表论文1篇，参加国内相关领域会议2次。