资源简介
《Simultaneous decomplexation in blended Cu(Ⅱ) Ni(Ⅱ)-EDTA systems by electro-Fenton process using iron sacrificial electrodes》是一篇关于电芬顿技术在处理含铜和镍的EDTA络合物体系中的应用研究论文。该研究旨在探讨通过铁牺牲电极实现同时去除Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)与EDTA形成的络合物的方法,为重金属污染水体的治理提供新的思路和技术支持。
EDTA(乙二胺四乙酸)是一种广泛用于工业、农业和实验室的螯合剂,能够与多种金属离子形成稳定的络合物。然而,在废水处理过程中,这些络合物难以被传统方法有效去除,因为它们具有较高的稳定性,不易被吸附或沉淀。因此,如何高效地破坏这些络合物,释放出金属离子以进一步去除,成为环境工程领域的重要课题。
电芬顿技术是一种高级氧化技术,结合了电化学和芬顿反应的优点,能够在较低的pH条件下产生高活性的羟基自由基(·OH),从而降解有机污染物和破坏金属络合物。该技术通常需要使用铁作为催化剂,而铁牺牲电极的应用可以提供持续的Fe²+来源,增强反应效率。
本文的研究对象是Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)与EDTA形成的混合络合体系。由于Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)与EDTA的络合能力不同,且它们的物理化学性质也存在差异,因此在实际应用中,同时去除这两种金属离子具有一定的挑战性。作者通过实验设计,评估了电芬顿过程中铁牺牲电极对两种金属-EDTA络合物的脱络合效果。
实验结果表明,使用铁牺牲电极进行电芬顿处理,能够有效促进Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)与EDTA之间的脱络合作用。在适当的电流密度和反应时间下,Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除率均达到较高水平。此外,研究还发现,随着反应时间的延长,金属离子的去除效率逐渐提高,但过长的反应时间可能导致能耗增加,影响经济性。
研究还探讨了不同因素对脱络合效果的影响,包括电流密度、初始EDTA浓度、pH值以及反应温度等。结果显示,电流密度的增加有助于提高反应速率,但过高的电流密度可能会导致副反应的发生,降低目标污染物的去除效率。同时,较低的pH值有利于生成更多的Fe²+,从而增强芬顿反应的活性。
此外,研究还分析了脱络合过程中的中间产物和可能的反应路径。通过光谱分析和电化学测试,作者确认了EDTA分子在电芬顿作用下的降解过程,并观察到Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)在脱络合后以游离态的形式存在于溶液中,便于后续的沉淀或吸附处理。
本研究的意义在于,为处理含有多种金属离子的EDTA络合废水提供了可行的技术方案。通过优化电芬顿工艺参数,可以实现对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的高效去除,减少对环境的危害。同时,该方法具有操作简便、成本较低、适用范围广等优点,具有良好的应用前景。
综上所述,《Simultaneous decomplexation in blended Cu(Ⅱ) Ni(Ⅱ)-EDTA systems by electro-Fenton process using iron sacrificial electrodes》是一篇具有重要实践价值的研究论文,为解决重金属废水处理难题提供了新的思路和方法。通过电芬顿技术与铁牺牲电极的结合,不仅提高了脱络合效率,也为环境保护和资源回收提供了技术支持。
封面预览