电化学处理有机污染物的研究

申昊阳

摘要：随着生活与科技的发展，各种事物接踵而至，但也带来了一些弊端，现在污染越来越多，如何用化学保护环境已成为一大研究热点，现在国家正提倡废物利用。本文重点针对电化学处理有机污染物进行论述。

关键词：卤代烃;挥发性有机物;多环芳烃;原电池

引言

有机污染物是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质及一些其他可生物降解的人工合成有机物质所组成的污染物。可分为天然有机污染物和人工合成有机污染物两大类。它们主要在水体与空气中含量较多，其中挥发性有机物广泛分布在自然环境中，而卤代烃和多环芳烃主要分布在水体中。

现在，有很多原电池具备循环利用工作电压高、能量密度大、安全性好、环境友好等优势正在应用于各个方面。因此，对于原电池的应用是现在化学的一大研究热点。

海水是一种既有胶体溶液特性又有电解质溶液 特性的体系，海水超滤过程中有机物在膜表面的沉其中，颗粒物是膜污染最早的研究对象，颗粒物不能独立引起超滤膜污染，但可以和有机物形成协同污染效应。天然有机物（ NOM） 是超滤膜有机污染的主要研究对象，是造成膜通量下降的重要原因。

放电等离子体高级氧化技术能产生大量的活性自由基，具有很强的快速氧化降解能力，此外，还有应用面广、废水净化率高和不产生二次污染等优点，因此这项技术常用于处理印染废水、医疗废水、垃圾渗滤液等难降解有机废水。但是放电等离子体技术也有其固有缺陷，其中较高的能耗和较低的能量利用效率是阻碍其大规模工业应用的关键因素之一。除此之外，过硫酸盐活化高级氧化技术也是一种被广泛用于处理污废水的高效工艺。过硫酸盐经过活化使 S2O82-生成SO42-自由基进而氧化分解水中有机污染物质 。然而，过硫酸盐需要在一定条件下才能更好地活化成硫酸根自由基，因此，寻求一种简单、经济、高效的活化方式成了过硫酸盐高级氧化技术发展的关键。

现在，环境正在一点一点的破坏，正需要去改善环境。化学正在不断的发展，因此现在可以用化学的方法去解决问题。本文将从电化学的角度去设计原电池并介绍其原理和优点并讲解其利用价值。实验部分

1.多环芳烃原电池

由于多环芳烃主要含于水体中，且自然界的水ph约为5.6。因此可以设计一款原电池去减少多环芳烃对环境的污染。方法如下：首先，选取两根惰性电极、大量自然界的水。然后，用导线将其链接成闭合回路并敞口放置使之形成一中燃料电池。反应的原理是有自发进行的氧化还原反应。这里多环芳烃作还原剂发生氧化反应，空气作氧化剂发生还原反应。鉴于多环芳烃的可燃性能使电池持续工作并产生无污染的物质。同时，也能为生活提供电能。

2.挥发性有机物原电池

挥发性有机物常聚集于空气中，人体易吸入体内。因此可以设计一款原电池来解决空气污染的问题，方法如下：这里依然选择两根惰性电极，由于是有机物则根据相似相溶原理，这里选择乙酸为电解质溶液。然后，用导线将其链接成闭合回路并敞口放置使之形成一中燃料电池。反应的原理是有自发进行的氧化还原反应。这里挥发性有机物作还原剂发生氧化反应，空气作氧化剂发生还原反应。这个装置不但可以吸收挥发性有机物，而且可以吸收卤代烃。同时不用经常补充乙酸。因为反应可以不断的产生质子。具有很高的经济价值。

3.优势

这两个原电池具有很高的经济性，它们都是环境友好型电池。多环芳烃原电池在自然界水体中可利用性很大，产生的CO2可以被湖水不断吸收，也不会让大量的CO2进入自然界。挥发性有机物原电池可以在城市中利用，可以不断的反应，只需要隔一段时间加入乙酸即可，這两个电池既可以不断的提供电能，又可以改善环境。这两个电池是新时代一个很好的产品。

总结

利用电化学的方法解决了污染的问题，其实，不论是是电化学还是有机化学都可以解决生活问题。要想我们的生活变得更精彩，化学还需要继续进步与发展。

电化学与有机化学已成为化学界的研究热点。这次研究的电池就是此时的成果。若还想继续发展，还要进一步研究。

参考文献

[1]奚旦立，孙裕生.环境监测（第四版）.北京：高等教育出版社，2010，7：113，127-135

[2]邱晓涌，杨长河 《过硫酸盐辅助放电等离子体技术处理废水》