摘要

为实现水体中Pb2+的高效电化学去除,采用涂覆法将Fe3O4、粉末活性炭、乙炔黑和聚乙烯醇混合后负载于石墨纸上,制备得到了Fe3O4掺杂改性电极。采用差分柱批式反应器模式进行电化学去除Pb2+实验,考察了电压、温度、运行时间、浓度对去除Pb2+的影响并评估了电极的重复利用性和稳定性。结果表明,所制备的电极表面孔隙丰富,孔径均匀。电压1.4 V时,运行150 min后电化学体系对Pb2+去除率达到了98.73%,延长运行时间可以显著强化Pb2+的去除率。在10~35 ℃的温度范围内,温度升高有利于Pb2+的电化学去除,电化学体系在不同的Pb2+浓度下均有较好的适用性和适应性,随着Pb2+初始浓度的升高,处理单位体积Pb2+废水能耗逐渐增加,但去除单位质量Pb2+能耗反而降低,拟合结果表明Pb2+的去除过程符合准一级动力学。在经过8次循环后,电化学体系仍保持原有的Pb2+去除效果。本研究所制备的电极物理性质稳定、电化学性能优异,为电化学高效去除水中铅离子和复合电极的制备优化提供了参考。

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