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申请/专利权人：北京师范大学

摘要：本发明属于环境电催化领域，具体涉及一种以电产活性氧选择性去除丙烯腈废水中总氰的方法。丙烯腈废水中大量存在丙烯腈、丁二腈、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺等化合物，在传统的氧化处理过程中大部分会转化为总氰，导致出水总氰超标。本发明创新性的选用锰铈复合金属氧化物作为电催化电极活性涂层，发挥介质阻挡作用以选择性产生弱氧化能力的单线态氧等活性氧物种，实现多种有机腈在电极表面的缩聚和相分离，并借助电化学过程中联产的氢氧气泡将其以气浮方式去除。该方法可同时去除丙烯腈废水中大量存在的COD，氨氮等污染物，避免其他氧化技术过氧化导致的高能耗、低能效等问题，具有较好的经济性。

主权项：1.一种以电产活性氧选择性去除丙烯腈废水中总氰的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1，准备含有丙烯腈、丁二腈、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、氰化物等化合物的丙烯腈废水；步骤2，制备锰铈复合金属氧化物涂层电极，首先选取合适面积的钛板作为基底，分别以20目、200目和800目的砂纸打磨至光滑，以去除表面氧化层，再将其置于质量浓度为10％的草酸水溶液中煮沸30分钟，并保存在质量浓度为1％的草酸水溶液中备用；步骤3，将氮硼掺杂石墨烯、硝酸锰、硝酸铈、乙二醇、柠檬酸以质量比为0.012：2：0.17：25：1.7混合均匀，形成红棕色的粘稠溶液，滴加适量硝酸至pH值在2–3之间，在室温下静置72小时实现充分陈化，形成半凝固状态的复合金属氧化物凝胶；步骤4，将步骤3中得到的复合金属氧化物凝胶在100℃的烘箱中加热30分钟以恢复其流动性，再将复合金属氧化物凝胶与等体积的乙醇共同引入到喷涂装置，在气流推动下形成雾化液滴，均匀喷射至步骤2中所述的钛板表面；步骤5，待钛板表面的复合金属氧化物凝胶覆盖均匀，并达到目测1毫米厚度时，停止喷射，将钛板转移至烘箱中，在150℃下烘干15分钟，再转移至马弗炉中，在450℃下持续焙烧10分钟，将钛板去除淬火并简单冲刷，洗去表面附着的碳黑和飞灰，保持表面平整；步骤6，重复操作步骤4和步骤5累计8–18次，结束后，将附着了复合金属氧化物的钛板在10兆帕、550℃的热压条件下保持焙烧4小时，以实现氧化物涂层与钛基底的稳定结合，卸去压力后室温退火，即得到锰铈复合金属氧化物涂层电极；步骤7，以步骤6中得到的锰铈复合金属氧化物涂层电极为阳极，等面积的不锈钢为阴极，保持阴阳极间距为2厘米，分别以导线连接两极至直流脉冲电源的正负极，浸没在步骤1中所述的丙烯腈废水中，启动电源并以二氧化碳曝气冲击锰铈复合金属氧化物涂层电板；步骤8，根据丙烯腈废水浓度和水质不同，反应一段时间后，水面逐渐产生稠密的黄褐色浮渣和泡沫，即为在阳极表面形成的腈化物的低聚物，需将其及时以刮去或吹去，待反应接近结束时，溶液逐渐变为无色澄清，且不再产生低聚物的泡沫，以此确定反应终点，对上述水样进行采样，分析，以确定水中COD、总氰、氨氮等水质指标的变化，以确定污染物去除效率和单位能耗。

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