活性炭催化粒子电极的制备及电催化氧化降解酸性红B的研究的开题报告.docx

活性炭催化粒子电极的制备及电催化氧化降解酸性红B的研究的开题报告
一、研究背景
随着化学工业的迅速发展，各种含有毒有害物质的废水逐渐增多，造成了环境污染和健康危害。其中，大量的有机染料废水排放对环境带来了很大的压力。因此，寻找一种高效、经济、环保的处理方法，实现碳源利用和减少污染的目标变得尤为重要。
电催化氧化法是一种基于电化学反应的新型废水处理技术。在此方法中，电极材料是非常重要的因素。近年来，活性炭作为一种毒性低、生物惰性、廉价易得、可再生的吸附剂和电催化材料被广泛研究。
二、研究内容及目标
本研究的主要目的是制备活性炭催化粒子电极（ACPE），并利用该电极进行电催化氧化降解酸性红B废水的实验。具体分为以下两个部分：
1.制备活性炭催化粒子电极（ACPE）
将活性炭制备成粒子，并负载在导电材料（如碳布）上，制备成活性炭催化粒子电极。
2.电催化氧化降解酸性红B废水
在实验室模拟出含酸性红B的废水，将其引入实验室的电化学反应池中。然后，将之前制备的活性炭催化粒子电极置于反应池内进行电催化氧化处理，通过检测电极电位和pH值变化，评估其对废水的降解效果。
三、研究步骤
1.活性炭制备：选择一种适合制备粒子的活性炭，将其切碎或挤碎成适当大小的颗粒；用氢氧化钾对其进行激活处理。
2.制备活性炭催化粒子电极（ACPE）：将制备好的活性炭粒子和碳布按照一定比例混合，经热压而成。
3.电催化实验：将制备好的电极置于反应池中，控制电流密度和反应时间，检测反应前后pH值和电极电位变化，并对废水的变化进行分析。
四、研究意义
本研究将利用膜分离、电吸附、电催化、臭氧化等技术，在理论和实验研究的基础上，从活性炭的催化反应机理、电催化材料的制备方法、工艺参数的优化等方面探讨活性炭催化粒子电极的制备及电催化氧化降解酸性红B的研究。该研究对提高电催化技术的应用和推广，发展环境友好型催化材料，寻找一种高效、经济、环保的处理方法具有一定的现实意义和重要性。