山東帕克環(huán)保工程有限公司

在電催化反應(yīng)過(guò)程中，電極處于“心臟”地位，是實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)及提高電解效率的關(guān)鍵因素。因此，尋找和研制催化活性高、導(dǎo)電性好、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)的陽(yáng)極材料以降低處理成本是研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。

　　DSA電極(鈦基金屬氧化物涂層電極)是通過(guò)高溫?zé)岱纸饣螂姵练e等方法將金屬氧化物涂層覆蓋在基體表面而構(gòu)成的復(fù)合電極，是一種新型不溶性電極。DSA電極可以通過(guò)改變氧化物涂層的組成及改進(jìn)制備工藝而獲得優(yōu)異的穩(wěn)定性和催化活性。相比于傳統(tǒng)電極，DSA電極具有很多優(yōu)勢(shì)：陽(yáng)極尺寸穩(wěn)定，材料消耗率低;電能消耗少;工作壽命長(zhǎng);電催化活性高;污染小;基體機(jī)械加工性能好，可重復(fù)使用。

　　經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，鈦基金屬氧化物涂層電極的性能越來(lái)越好，種類(lèi)也不斷增多，主要有鈦基釕系涂層電極、鈦基銥系涂層電極、鈦基二氧化錳涂層電極、鈦基二氧化錫電極和鈦基二氧化鉛涂層電極等，對(duì)于廢水處理具有良好的應(yīng)用前景。但還有許多工作要做，如：調(diào)整涂層表面結(jié)構(gòu)，進(jìn)而達(dá)到使有機(jī)物徹底氧化;降低成本;深入研究降解機(jī)理等。

　　Santos等制備了Ti/Ru0.34Ti0.66O2電極用于處理含油廢水，在電流密度為100mA/cm2時(shí)，50下電解70h獲得最大的COD去除率(57%)。機(jī)理分析：油在電極上通過(guò)金屬氧化物本身或電極表面產(chǎn)生的·OH直接氧化，或是被平行反應(yīng)產(chǎn)生的具有氧化性的中間產(chǎn)物(如ClO-)間接氧化，懸浮油滴通過(guò)電氣浮聚集在一起。

　　20世紀(jì)90年代后期，合成摻硼金剛石(BDD)薄膜電極開(kāi)始受到重視，被認(rèn)為是廢水中有機(jī)污染物電化學(xué)氧化處理的理想電極。BDD電極具有許多不可比擬的優(yōu)異特性：寬電化學(xué)勢(shì)窗，最大程度地降低了消耗在電解水上的電能，提高了電流效率;低殘留電流;極好的電化學(xué)穩(wěn)定性;耐蝕性以及表面不易被污染等，在常溫常壓下通過(guò)電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)(electrochemicaladvancedoxidationprocess，EAOP)可直接將有機(jī)物礦化。

　　目前，研究者們大多致力于制備高效的BDD膜電極并用于處理各類(lèi)有機(jī)廢水。Pacheco等利用BDD膜電極成功氧化處理苯酚、甲酚、苯鄰二酚和甲基鄰苯二酚廢水，可將酚類(lèi)完全燃燒成CO2或部分氧化成其它芳香化合物。Bellagamba等研究了BDD膜電極對(duì)聚丙烯酸酯的電化學(xué)燃燒。結(jié)果表明，在所有的實(shí)驗(yàn)條件下，聚丙烯酸酯都能轉(zhuǎn)化為CO2。Chen等發(fā)現(xiàn)Ti/BDD電極能有效處理難降解污染物，并且具有很高的催化活性和穩(wěn)定性。

　　雖然BDD膜電極用于含油廢水處理的研究還較少，但相信隨著B(niǎo)DD膜電極制備工藝的發(fā)展及降解機(jī)理的日趨成熟，BDD膜電極將廣泛應(yīng)用于含油廢水的處理。但在以下幾個(gè)方面還需要作進(jìn)一步的研究：對(duì)BDD電極進(jìn)行表面改性，以進(jìn)一步提高BDD電極的電催化性能與壽命，例如提高摻硼量，摻入納米粒子Pt、Au、Ni、Cu或稀土金屬等，或者進(jìn)行熱處理;加強(qiáng)對(duì)Ti/BDD電極的研究，提高電極對(duì)高濃度廢水的處理效率;降低成本，針對(duì)實(shí)際廢水開(kāi)發(fā)新的聯(lián)合技術(shù)。