i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN HOÁ HỌC CHU THỊ THU HIỀN
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH ĐIỆN HÓA CỦA
ĐIỆN CỰC Ti/SnO
2
-Sb
2
O
3
/PbO
2
TRONG DUNG DỊCH CÓ CHỨA
HỢP CHẤT HỮU CƠ
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý
Mã số: 62.44.31.01 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Trung
PGS.TS. Vũ Thị Thu Hà
HÀ NỘI – 2014
i
LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là Chu Thị Thu Hiền, nghiên cứu sinh chuyên ngành Hóa lý
thuyết và Hóa lý, khóa 2009 - 2013. Tôi xin cam đoan luận án tiến sỹ ‘‘Nghiên
cứu chế tạo, khảo sát đặc tính điện hóa của điện cực Ti/SnO
2
-Sb
2
O
3
/PbO
2
trong dung dịch có chứa hợp chất hữu cơ’’ là công trình nghiên cứu của riêng
tôi, đây là công trình do tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của ngƣời hƣớng
dẫn khoa học: PGS. TS. Trần Trung và PGS. TS. Vũ Thị Thu Hà. Các số liệu,
Cuối cùng, tôi xin dành tình cảm đặc biệt đến gia đình, người thân của tôi -
những người đã luôn tin tưởng, động viên và tiếp sức cho tôi thêm nghị lực để tôi
vững bước và vượt qua mọi khó khăn!
Tác giả Chu Thị Thu Hiền
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN Error! Bookmark not defined.
LỜI CẢM ƠN! ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT v
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ vii
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 5
1.1. Kỹ thuật oxy hóa điện hóa cho xử lý nƣớc thải 5
1.2. Vật liệu điện cực anôt 12
1.2.1. Giới thiệu chung về vật liệu điện cực 12
1.2.2. Một số loại vật liệu dùng để chế tạo điện cực anôt 13
1.2.3. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến độ bền của anôt 15
1.2.4. Chế tạo điện cực anôt oxyt bằng phƣơng pháp phân huỷ nhiệt 17
1.3. Tình hình nghiên cứu điện cực anôt trơ và ứng dụng của chúng 19
1.4. Cơ sở lựa chọn điện cực anôt hệ Ti/ SnO
2
-Sb
2
O
3
2
O
3
53
3.1.3. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian điện kết tủa lớp phủ hoạt hóa của
anôt 57
3.1.4. Quy trình chế tạo điện cực Ti/SnO
2
-Sb
2
O
3
/PbO
2
61
3.2. Khảo sát độ bền điện hóa của anôt Ti/SnO
2
-Sb
2
O
3
/PbO
2
64
3.2.1. Vai trò và ảnh hƣởng của lớp oxyt trung gian SnO
2
-Sb
2
O
3
3.3.6. Nghiên cứu ảnh hƣởng của NaCl tới khả năng oxy hóa phenol 95
3.3.7. Nghiên cứu mức độ oxy hóa phenol trên điện cực anôt Ti/SnO
2
-
Sb
2
O
3
/PbO
2
theo thời gian 99
3.4. Kết quả khảo sát khả năng oxy hóa tạp chất hữu cơ trong nƣớc thải Dệt
nhuộm của điện cực Ti/SnO
2
-Sb
2
O
3
/PbO
2
105
3.5. Kết quả nghiên cứu biện pháp làm giảm sự khử hoạt hoá bề mặt anôt 110
KẾT LUẬN 114
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 116
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 117
v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Chữ
viết tắt
COD
Nhu cầu oxy hóa hóa học
E
Điện thế
TOC
Tổng lƣợng cacbon hữu cơ
E
cb
Điện thế cân bằng
SCE
Điện cực so sánh calomel
bão hòa
j
Cƣờng độ dòng điện
WE
Điện cực làm việc
i
Mật độ dòng
CE
Điện cực đối
R
Điện trở
RE
Điện cực so sánh
T
Nhiệt độ
NHE
Điện cực so sánh hidro
b
Hệ số Tafel
F
Hằng số Faraday