Влияние электрохимической поляризации углеродного волокна на поведение некоторых аминосоединений и гидразинпроизводных

• Автор: Жукова, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Г лава 1. Обзор литературы

1.1. Основные физикохимические методы очистки сточных вод от азотсодержащих загрязнителей

1.1.1. Регенерационные методы

1.1.2. Деструктивные методы.

1.2. Поведение азотсодержащих органических вещест в на поверхности электродов.

1.2.1. Каталитическое разложение в растворе и на незаряженной поверхности.

1.2.2. Электрохимическое окисление гидразина и аминов на металлических электродах

1.2.3. Углеродные электроды с нанесенным слоем металлов

1.2.4. Углеродные электроды, модифицированные органическими соединениями

1.2.5. Немодифицированные углеродные электроды
Глава 2. Экспериментальная часть.
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Адсорбент
2.1.2. Адсорбаты
2.2. Методика проведения эксперимента
2.2.1. Методика очистки адсорбатов
2.2.2. Электрохимическая обработка образцов УВМ Актилен А
2.2.3. Измерение изотерм адсорбции
2.2.5. Исследование электрохимических процессов на поляризованной поверхности в растворах органических азотсодержащих адсорбентах
2.2.6. Анализ продуктов разложения
Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Влияние электрохимической обработки углеродного волокна на его пористую структуру
3.2. Электрохимические свойства аминосоединений и гидразинпроизводных на поляризованной углеродной поверхности
3.3. Адсорбция из растворов аминосоединений углеродным волокном Актилен А.
3.4. Применение электрохимической деструкции аминов и гидразинов на электроде из углеродного волокна для очистки вод.
3.5. Элеюрохимическая регенерация углеродного волокна в процессе электродеструкции загрязняющих компонентов
Выводы.
Список литературы


Выявлена взаимосвязь между параметрами процесса, величиной потенциала и продолжительностью обработки, и составом продуктов электрохимического окисления фенилгидразина. Практическая значимость работы. Полученные результаты позволяют применять катодное и анодное электрохимическое заряжение УВМ в растворах электролитов для целенаправленного изменения их пористой структуры. УВМ для эффективной очистки вод, содержащих производные гидразина и низкомолекулярных алифатических аминов, которые являются компонентами ракетных топлив. Найдены условия элекгрохимического окисления, при которых процесс электроокисления идет до экологически безопасных продуктов. Установлено, что использование метода электродеструкции указанных веществ на элекгродах из УВМ позволяет предотвратить образование вторичных загрязнений. При этом осуществляется восстановление адсорбционной емкости углеродного волокна в том же аппарате, что и процесс очистки, что обеспечивает многократное использование материала электрода. Глава 1. Одной из наиболее актуальных проблем современности является предотвращение загрязнения природных водоисточников различными токсическими примесями, значительные количества которых находятся в сточных водах промышленных предприятий. Азотсодержащие органические вещества, обладая высокой токсичностью 5,6, наносят огромный вред окружающей среде. В связи с ростом производства и использования азотсодержащих химических веществ загрязнению подвергаются все большее число водоемов и почв. В последние годы для утилизации таких стоков часто использовалась технология микробной очистки 7. Технологический процесс основывается на биохимическом разложении органических веществ анаэробными и аэробными микроорганизмами, иммобилизованными на инертном носителе. Под действием ферментов происходит деструкция органических компонентов с получением биомассы и конечных продуктов СОг, Н, Н2, ЫН3, СЕЦ. Однако реализация данного способа в промышленных масштабах связана с определенными трудностями требуется поддерживать необходимый уровень кислотности, концентрацию растворенного кислорода и питательных веществ в реакционном танке для того, чтобы не допустить торможения процесса. Полное удаление из сточных вод окисляемых органических веществ пока невозможно. Современные методы биологической очистки теоретически могут обеспечить снижение концентрации органических веществ на , но практически снижают ее на . Более того, практически все аминосоединения и гидразинпроизводные, благодаря своей токсичности ухудшают работу биохимических очистных сооружений. Поэтому разработка новых методов очистки воды от высокотоксичных органических веществ становится все более актуальной задачей. Из имеющихся способов очистки сточных вод от азотсодержащих соединений можно выделить две основные группы регенерационные и деструктивные методы. Регенерационные методы позволяют извлекать вещества, содержащиеся в сточных водах, для их дальнейшего использования. Эта задача может быть решена с помощью экстракции, ионного обмена, сорбции, обратного осмоса и другими методами. Извлечение аминосоединений с помощью дистилляции используется довольно давно тем не менее, существует ряд особенностей этого метода, которые сдерживают его широкое распространение. Благодаря сильной связи между молекулами воды и функциональной аминогруппы, часто бывает трудно выделить амин с хорошим выходом. Примером такого соединения является морфолин его выпаривание воды из азеозропной смеси требует большого расхода тепла, электроэнергии и охлаждающей воды . Существенные трудности встречаются при ректификационном разделении первичных или вторичных аминов и четвертичных аммониевых оснований, так как они часто имеют небольшую разницу в температурах кипения или в температурах образования азеотропов. Например, в системе пиридинпиперидин при попытке получения чистого пиперидина образуется азеотропная смесь, содержащая до 8 пиридина . Метод дистилляционного выделения первичных и вторичных аминов различного строения с рК2 8,5 водного многокомпонентного раствора описан в .