纳米氧化锰负载钛基电催化膜制备及处理含酚废水性能研究.docx

纳米氧化锰负载钛基电催化膜制备及处理含酚废水性能研究
摘要：
本文研究了纳米氧化锰负载钛基电催化膜的制备方法及其在处理含酚废水中的性能。将钛基电催化膜用电解沉积法制备出来，再通过沉积纳米氧化锰的方法，得到纳米氧化锰负载钛基电催化膜。对制备的膜进行了表征，包括SEM、XRD等方法，结果表明膜层结构致密，纳米氧化锰均匀负载其中。将所制备的电催化膜应用于含酚废水处理中，通过调整不同的电流密度、初始酚浓度、pH值等条件，研究膜的性能。结果表明，电流密度、初始酚浓度、pH值等条件对处理含酚废水的效率有显著影响。在最优条件下，电催化膜对含酚废水的去除率可达到90%以上，表明该膜具有良好的处理含酚废水的性能。
关键词：纳米氧化锰；钛基电催化膜；含酚废水；性能研究
Abstract:
Thispaperstudiesthepreparationmethodofnano-manganeseoxidesupportedtitanium-basedelectrocatalyticmembraneanditsperformanceintreatingphenolicwastewater.Thetitanium-basedelectrocatalyticmembranewaspreparedbyelectroplating,andnano-manganeseoxidewasdepositedonthemembranebydepositionmethodtoobtainthenano-manganeseoxidesupportedtitanium-basedelectrocatalyticmembrane.ThepreparedmembranewascharacterizedbySEM,XRDandothermethods,andtheresultsshowedthatthemembranewasstructurallydenseandnano-manganeseoxidewasevenlyloadedonit.Thepreparedelectrocatalyticmembranewasappliedtothetreatmentofphenolicwastewater,andtheperformanceofthemembranewasstudiedbyadjustingdifferentcurrentdensity,initialphenolconcentration,pHvalueandotherconditions.Theresultsshowedthatcurrentdensity,initialphenolconcentrationandpHvaluehadasignificantinfluenceontheefficiencyoftreatingphenolicwastewater.Undertheoptimalconditions,theremovalrateoftheelectrocatalyticmembraneforphenolicwastewatercouldreachmorethan90%,indicatingthatthemembranehadgoodperformanceintreatingphenolicwastewater.
Keywords:nano-manganeseoxide;titanium-basedelectrocatalyticmembrane;phenolicwastewater;performancestudy
引言：
含酚废水是一种典型的有机废水，因其易挥发、毒性大、难以生物降解而深受环境污染问题困扰。由于传统的废水处理方法效率低、成本高，因此寻求一种高效、低成本、易操作的废水处理方法迫在眉睫。电催化技术因其能耗低、操作简便、处理效率高等优点，逐渐成为一种较为热门的废水处理技术。而钛基电催化膜作为一种新型的电催化材料，因其易制备、可控性强等优点，广泛应用于废水处理领域。
然而，单纯采用钛基电催化膜处理含酚废水的效果并不理想。因此，本研究通过降低电催化膜的内电阻和提高催化剂的活性，改善了其处理含酚废水的效果。具体措施是利用沉积方法向电催化膜上沉积小颗粒的催化剂，以提高其内部催化效应。
实验与分析：
1.实验材料与设备：
电解液：Na2SO4
电极：钛板
催化剂：纳米氧化锰
2.实验步骤：
（1）电解沉积法制备钛基电催化膜
使用电解沉积法在钛板上制备钛基电催化膜，电流密度为1.0mA/cm^2，电解液为Na2SO4，pH值为7.0，电解时间为3600s。制备后取出并冲洗干净，备用。
（2）沉积纳米氧化锰
将制备好的钛基电催化膜放入0.1mol/LKMnO4溶液中，在磁力搅拌下，沉积出纳米氧化锰。沉积时间为30