新型电化学反应器的研究与应用(2)
1.3.2 电化学氧化技术的优点
电化学氧化反应只发生在水中，不需要另加催化剂，避免了二次污染、操作简单、便于自动化控制、反应条件温和、后处理简单，又可与其他处理方法相结合构成复合工艺等优点,对难生物降解的废水具有高效的降解能力,逐渐成为水污染处理的一个研究热点[15-16]。
1.3.3 电化学氧化技术存在的问题
电化学氧化法对颜色深，COD高的废水处理效果较差，耗能大及存在吸氧和析氢等副反应，并且电流效率低，电极材料成本较高等均是需要解决的问题。
本实验室基于电磁感应原理研制了一种易于更换阳极的微型电解池，将多个电解池填充在自制的反应槽中，制成填充式电化学反应器。这样不但可以增大电极反应面积，而且在反应器器壁外加交变磁场，促进反应物的迁移，产生涡流防止水垢形成，增强溶液的传质作用，更有利于污染物的降解。
填充式电化学反应器供电线圈（初级线圈）与微型电解池感应线圈（次级线圈）是松散式耦合供电，耦合效率较低，因而采用高频电源供电，但频率提高，线圈感抗越大，使输出功率减小，传输效率变差，功率因数降低，因此有必要对线圈进行电容补偿，来提高输出功率、传输效率和功率因数[17]。本文研究了初级线圈与次级线圈电容补偿问题，探究各种补偿方式，优化补偿电容的容量。并且在最佳频率和电容补偿方式下，以对苯酚模拟废水处理对象，探索该新型电化学反应器电容补偿对废水处理的效果。
2 实验部分
2.1 主要仪器与试剂
仪器：Victor vc9807A+万用表（深圳市胜利高电子科技有限公司），超声波清洗器，16型小型手动冲床，EL104电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司），DHG-9053J型精密恒温鼓风干燥箱（上海三发科学仪器有限公司），箱式阻电炉，DF-II集热式磁力加热搅拌器（江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司），DJS-292型恒电位仪（上海雷磁仪器厂），科泰3020激光雕刻机（山东聊城科泰激光设备有限公司），CD-B DDS Signal Generator（信号发生器），高频功率放大器，Agilent1100高效液相色谱(美国安捷伦公司)，空气流量计，ACO系列电磁式空气泵（森森集团股份有限公司），交流数显电参数表（鼎亮电子）
试剂：丙酮（CH3COCH3 分析纯，上海申博化工有限公司），氢氧化钠（NaOH 分析纯，西陇化工股份有限公司），二水合草酸（C2H2O4•2H2O 分析纯，西陇化工股份有限公司），乙二醇（C2H6O2 分析纯，国药集团化学试剂有限公司），柠檬酸（C6H8O7•H2O 分析纯，徐州市科翔化学试剂有限责任公司）,黄色氧化铅（PbO 分析纯，国药集团化学试剂有限公司），硝酸铅（Pb(NO3)2 分析纯，西陇化工股份有限公司），硝酸（HNO3 分析纯，西陇化工股份有限公司），氢氟酸（HF 分析纯，上海苏懿化学试剂有限公司），三氯甲烷（CHCl3 分析纯，江苏永华精细化学品有限公司），苯酚（C6H6O 分析纯，国药集团化学试剂有限公司），无水硫酸钠（Na2SO4 分析纯，西陇化工股份有限公司）
2.2 实验方法与装置
2.2.1 溶液的配制
⑴ 5% (w/w) 氢氧化钠溶液 称取10 g氢氧化钠溶于190 mL去离子水中，搅拌使之溶解。
⑵ 10% (w/w)草酸溶液 在172 mL去离子水中加入28 g二水合草酸，放入集热式磁力加热搅拌器中使之溶解。
⑶ 1% (w/w)草酸溶液 在98.6 mL去离子水中加入1.4 g二水合草酸，放入集热式磁力加热搅拌器中使之溶解。
⑷ 前驱体溶液 在60℃下，将180.12 g柠檬酸加入248.3 g乙二醇中，溶解后恒温30 min，然后将温度升至90 ℃后加入90.0 g SnCl4•5H2O和6.52 g SbCl3，充分搅拌溶解并在搅拌条件下恒温30 min，即制得聚合物前驱体溶液。