光电极的制备及其在COD测定中的应用研究

• 作 者: 胡小营
• 机 构: 西安理工大学
• 出 处: 西安理工大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 光电催化法 化学需氧量 光电极 水质监测 sol-gel浸渍提拉法

化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)是水质监测分析中最常测定的指标,反映了水中受还原性物质污染的程度,是评价水体污染的重要参数。COD常用的测量方法是标准法即高锰酸钾法和重铬酸钾法,但是标准法存在着所用时间长,易受CI干扰等缺点。为了克服这些缺点,近年来发展的光电催化法测COD引起人们高度关注。本文通过制备性能优良、灵敏度高的光电极,将光电催化法应用于COD测定,建立新的COD测定方法。本论文主要工作如下:　　(1)以ITO导电玻璃为基底,用sol-gel浸渍提拉法,制备了Ti0,/ITO光电极,采用光电催化法,通过完全降解有机物通过光电极的电量Q。。与溶液COD之间的线性关系,建立了COD测定新方法。在三电极体系中,确定了测定COD的最佳条件:Ti07膜层数4层,外加偏压+0.5 V,电解质为0.1 mol/L Na2S04,pH适用范围为4-10。实验结果表明, Q。。与溶液的COD在10-1000 mg/L范围内有良好的线性关系,检测限为2 mg/L,抗CI-干扰能力强(2500 mg/L),可用于垃圾渗滤液、湖水COD的测定,取得满意结果。　　(2)以ITO导电玻璃力基底,用sol-gel浸渍提拉法,制备了Ce/Ti0)/ITO光电极。采用光电催化法,确定了测COD的最佳条件:铈掺杂量为4％(Ce/Ti摩尔比),最佳基底为 ITO导电玻璃,外加偏压+0.8 V,电解质为0.2 mol/LNa2S04,pH适用范围为5-10。实验结果表明,Q。。与溶液的COD在10-200 mg/L范围内有良好的线性关系,检测限为0.5 mg/L,抗CI干扰能力强(1000 mg/L),可用于垃圾渗滤液、湖水COD的测定,取得满意结果。　　(3)以FTO导电玻璃为基底,用sol-gel浸渍提拉法,制备了La/TiO)/FTO光电极。采用光电催化法,确定了测COD的最佳条件:镧掺杂量为0.2％(La/Ti摩尔比),外加偏压为+0.4 V,电解质为0.2 mol/L Na7S04。实验结果表明,Q。et与溶液的COD的线性响应范围为20~1000 mg/L,检测限为l mg/L,抗CI干扰能力为2000 mg/L,可用于垃圾渗滤液、湖水COD的测定,取得满意结果。