以電沉積二氧化錳電極進行直接電化學氧化有機酸

Abstract

近年來，高級氧化技術(AOPs)常被用來處理傳統方法難以處理的有機廢水，在處理過程中，氫氧自由基降解汙染物後常殘餘以小分子有機酸，如草酸所組成的總有機碳。本研究以電沉積二氧化錳當作氧化劑，以直接電化學氧化法礦化有機酸，並選擇草酸為目標汙染物；所使用陽極與陰極皆為二氧化銥鍍鈦電極(Ti/RuO2/IrO2)，實驗以硫酸錳及50 ppm草酸為反應物，探討硫酸錳濃度(5-20 mM)、電流(0-6安培)、初始酸鹼值(pH 1-7)對礦化草酸之效率。結果顯示所有條件都可在90分鐘內達到99%的礦化率，製備電沉積二氧化錳電極最佳操作條件為5 mM硫酸錳、電流4安培以及初始酸鹼值3。 經XRD與SEM分析，電沉積二氧化錳為gamma相與epsilon相，在微觀結構下，表面為纖維狀結構。後續以電沉積二氧化錳電極，定電流4安培直接電化學氧化草酸(50 ppm)，該電極至少在三次重複試驗中皆可以在90分鐘內達到99%礦化效果且錳離子溶出量極微量；以定電流4安培直接電化學氧化其他不同有機酸：甲酸、乙酸、丙酸、檸檬酸、蘋果酸之測試，顯示二氧化錳電極對礦化檸檬酸、蘋果酸具有選擇性，礦化率分別為75%與53%(6小時)，乙、丙酸則無選擇性，幾乎無礦化效果，而甲酸則是對二氧化銥鍍鈦電極有選擇性，礦化效果為87%(6小時)。

Date of Award	2016 Jul 28
Original language	Chinese
Supervisor	Yao-Hui Huang (Supervisor)