电解法臭氧发生装置的制备与性能研究

作　者: 魏征
导　师: 何正浩
学　校: 华中科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 臭氧固体聚合物电解质电解膜电极组件
分类号: TM911.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

臭氧作为一种强氧化剂和消毒剂,因其氧化能力强、杀菌消毒效果好以及不会产生二次污染等优点在环境保护领域越来越受到重视,已被广泛的应用到饮用水的消毒、工业废水的处理、食品保鲜和医疗卫生等方面。利用电解质的学位论文">固体聚合物电解质电解产生臭氧技术有着产生臭氧浓度较高,设备体积小,装置简单,经济实用的特点,很符合我国目前对农村用水等小型水改方面的需求,有着广阔的应用前景。本文在学习固体聚合物电解质电解产生臭氧的机理的基础上,主要对固体聚合物电解质膜电极组件的选择与制备以及制造的臭氧发生装置工作性能等方面进行了研究。首先,分析了电极催化剂膜片在不同厚度情况下对膜电极组件产生臭氧效率的影响,实验结果表明：阳极催化剂膜片的厚度和阴极催化剂膜片的厚度分别在0.2-0.4mm和0.4-0.5mm之间时,膜电极组件产生臭氧的效率最高。其次,分析了电极催化材料中聚四氟乙烯的使用比例对膜电极组件产生臭氧效率的影响,实验结果表明：阳极催化材料中聚四氟乙烯的使用比例和阴极催化材料中聚四氟乙烯的使用比例分别在8%-10%和10%-15%之间时,膜电极组件产生臭氧的效率最高。然后,分析了电极催化材料中加入少量的铂对产生臭氧效率的影响,实验结果表明：阳极催化材料中加入少量的铂对产生臭氧的影响不大,而阴极催化材料中加入少量的铂有助于提高产生臭氧的效率,故可考虑在阴极催化材料中加入少量的铂。最后,本文研究所制得的臭氧发生装置可以保持较稳定的工作状态,所产生的臭氧浓度可达100mg/L以上。但在装置使用寿命方面以及如何改进装置以提高产生臭氧的浓度方面将是下一步研究的重点。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-19
  1.1 臭氧的性质及应用  9-13
  1.2 臭氧的主要产生方法  13-15
  1.3 电解质的学位论文">固体聚合物电解质电解法产生臭氧的优势及应用前景  15-19
2 固体聚合物电解质技术产生臭氧机理及臭氧检测方法  19-23
  2.1 引言  19-20
  2.2 固体聚合物电解质电解法臭氧生成原理  20-22
  2.3 臭氧的检测方法  22-23
3 固体聚合物电解质膜电极组件的制备与影响实验研究  23-39
  3.1 臭氧发生器固体聚合物电解质膜电极组件  23-24
  3.2 膜电极组件的选择与制备  24-27
  3.3 电极催化剂膜片厚度对产生臭氧的影响  27-30
  3.4 电极催化材料中使用聚四氟乙烯的比例对产生臭氧的影响  30-34
  3.5 电极催化材料中加入少量的铂对产生臭氧工艺的影响  34-37
  3.6 本章小结  37-39
4 臭氧发生装置工作性能实验研究  39-49
  4.1 反应温度与臭氧发生装置工作性能的关系  40-42
  4.2 电解液PH值与臭氧发生装置工作性能的关系  42-43
  4.3 电解液电导率与臭氧发生装置工作性能的关系  43-44
  4.4 阴极催化材料中引入铂对臭氧发生装置工作性能的影响  44-48
  4.5 本章小结  48-49
5 结论  49-52
  5.1 全文总结  49-50
  5.2 存在的问题及展望  50-52
致谢  52-53
参考文献  53-56

电解法臭氧发生装置的制备与性能研究

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