电化学氧化法

电化学氧化法是利用电化学反应器中的电极反应直接降解有机物，或是通过电极反应产生羟基自由基、臭氧等有强氧化性的中间物来降解有机物的一种方法。电化学氧化技术主要有如下特点：电子转移只在电极及废水组份间进行，不需另外添加氧化还原剂，由此避免了由另外添加药剂而引起的二次污染问题通过改变外加电流、电压；可以随时调节反应条件；可控制性较强过程中可能产生的自由基无选择地直接与废水中的有机污染物反应，将其降解为二氧化碳、水和简单有机物，没有或很少产生二次污染；能量效率高；反应条件温和。

电化学过程一般在常温常压下就可进行，反应器设备及其操作一般比较简单，如果设计合理，费用并不昂贵当排污规模较小时，可进行就地处理。当废水中含有金属离子时，阴、阳极可同时起作用。阴极还原金属离子，阳极氧化有机物，以使处理效率尽可能提高。同时回收再利用有价值的化学品或金属，从而避免二次污染。既可以作为单独处理，又可以与其他处理相结合。如作为前处理，可以提高废水的可生物降解性。作为一种清洁工艺，其设备占地面积小，特别适合于人口拥挤的城市中污水的处理，被称为“环境友好型处理技术”。

苯酚的电化学氧化

苯酚的化学氧化的第一步是带负电荷的苯氧根离子失去电子形成苯氧自由基。在酸性条件下，有利于苯氧根离子失去电子，而具有较大的催化氧化电流；随着pH的增加，生成的苯氧自由基的浓度逐渐降低，因而催化氧化峰电流降低。由于苯酚显微弱的酸性，当pH值超过7以后，苯氧根离子的形成更有利，所以在pH7.5时催化峰电流有明显增大。但溶液中的OH-不利于苯氧自由基的生成，所以当pH达到8时，苯氧自由基的浓度迅速降低，催化氧化峰电流迅速降低。

苯酚的氧化峰电位与pH呈线性关系，回归方程为E(V)=-0.08338pH+1.243，线性相关系数R=0.9995。苯酚的氧化峰电位均在铂的氧化平台形成以后产生的，这是由于苯酚的氧化是在铂氧化物表面而不是在铂的表面。而随着pH的增大，铂的氧化平台电位逐渐减小。

苯酚电化学氧化降解反应特性

采用准稳态极化法、循环伏安法等测试手段，对苯酚在Pt和PbO2电极上的电氧化降解行为及催化活性进行了研究，并考察了各种因素对电极反应的影响。

苯酚在两种电极上的电氧化反应特性比较

Pt电极在析氧反应前有明显的氧化峰，且峰电位随扫描速度增加向正方向移动，如当扫描速率从1mv/s增大到50mv/s时，电极上的氧化峰电位从0.8V正移至0.95V，表明苯酚在电极上的电氧化反应可逆性较小。

对于PbO2电极，扫描速度为50mv/s和25mv/s时，在0.9V电位处有极小的氧化峰电流。但扫描速度在5mv/s和10mv/s时并没有出现相应的氧化峰，由此可以认为在析氧反应发生前，PbO2电极上几乎没有氧化反应发生，即使有反应发生，氧化电流也非常弱。可以推断，苯酚在心电极上的氧化主要集中在析氧反应区进行。

浓度对苯酚电氧化降解反应的影响

苯酚在PbO2电极上的析氧电位随苯酚浓度的增加而增加，如苯酚浓度从0g/L提高到1g/L时，析氧电位增加了约150mv，这可能与苯酚在电极表面吸附有关。在相同的扫描速率下，Pt电极上的氧化峰电流随苯酚浓度的增加而增加，但两者之间并不呈线性关系。同时，析氧电位也随浓度的增加而增加，说明苯酚浓度较高时，Pt电极上的电氧化聚合反应较容易发生。