阴阳两极耦合电化学转盘反应器处理难降解有机污染物研究

针对电化学高级氧化技术处理有毒难降解有机废水这一重大环境需求存在的电极性能不够完善、处理工艺和反应器欠高效等问题，围绕低耗高效稳定处理的核心目标，以化工、印染废水中广泛存在的典型有机污染物为研究对象，研制以TiO2纳米管阵列为基体的掺杂型SnO2纳米膜复合高效阳极，并构建电化学转盘反应器，利用旋转促进阳极传质同时保证阴极膜中的高溶氧而高效引发电芬顿反应，从而达到阴阳两极耦合作用提高处理的时空效率。探索新型纳米管-膜电极可控制备方法和金属、非金属掺杂技术，阐明元素掺杂机制，掌握新型电极形成机制和制备关键；阐明双极耦合机制和条件，揭示转盘的传质反应机理；研究典型有机污染物在新型体系中的电化学高级氧化降解行为，优化关键影响因素，阐明降解机理，并初步探索其放大规律。这对于完善新型电极制备技术和理论，促进电化学高级氧化技术的发展及其在有毒难降解有机废水治理中的应用，具有重要的学术研究价值和应用前景。

针对电化学高级氧化技术处理有毒难降解有机废水这一重大环境需求存在的电极性能不够完善、处理工艺和反应器欠高效等问题，围绕低耗高效稳定处理的核心目标，以化工、印染等废水中广泛存在的典型有机污染物为研究对象，研制以TiO2纳米管阵列为基体的纳米管膜复合阳极，并构建电化学转盘反应器，利用旋转促进阳极传质同时保证阴极膜中的高溶氧而高效引发电芬顿反应，从而达到阴阳两极耦合作用提高处理的时空效率。发展了基于TiO2纳米管阵列的新型纳米SnO2、PbO2管-膜电极可控制备方法和过渡金属掺杂技术，阐明元素掺杂机制，掌握新型电极形成机制和制备关键；发明了石墨毡化学、电化学改性简单方法和复合电极制备工艺，显著提升阴极产过氧化氢性能。构建并优化耦合阳极氧化、阴极电芬顿的电化学转盘反应器，阐明双极耦合机制和条件；研究典型有机污染物在新型体系中的电化学高级氧化降解行为，优化关键影响因素，阐明降解机理，并初步探索其放大应用规律。本项目的研究对于完善新型电极制备技术和理论，促进电化学高级氧化技术的发展及其在有毒难降解有机废水治理中的应用，具有重要的学术研究价值和应用前景。