[发明专利]一种聚丙烯复合功能电极及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及电动修复技术领域，具体说是一种聚丙烯复合功能电极及其应用。

背景技术

电动修复技术是一种修复有机污染土壤的有效方法。电动修复即在污染土壤区域插入导电电极，形成直流电场，通过电动效应将污染物集中到固定区域内统一去除；或是电场作用于土壤微生物，促进电场作用范围内尤其是电极附近区域的微生物的新陈代谢，加速污染物的降解。电动修复周期短、效率高，不受土壤异质性和环境条件限制，可以进行异位修复，也可以在污染现场进行原位修复。

电动技术修复有机污染土壤的一个关键性问题是去除效率的问题。通常意义的导电电极为惰性的石墨电极或不锈钢金属导电电极，仅能为污染土壤修复提供微弱直流电场。而对于大多数有机污染物来说，在土壤中的溶解性差，一般在土壤中很难迁移或者脱附，其他区域的污染物去除效率明显小于电极附近区域，因此，找到一种方法使其他区域的污染物能够迁移到电极附近区域，对提高电动修复有机污染土壤去除效率具有重大的意义。

发明内容

本发明的目的是为了加速电动修复有机污染土壤的效率，提供一种聚丙烯复合功能电极及其应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种聚丙烯复合功能电极，复合功能电极为电极表面包覆带有空隙的聚丙烯吸油棉。

所述聚丙烯吸油棉上开设多个直径为0.5-1.0cm的圆孔。所述表面包覆带有空隙的聚丙烯吸油棉的电极的裸露面积为带有空隙的聚丙烯吸油棉面积的50％-70％。所述电极为惰性导电电极。所述电极为石墨电极、不锈钢电极或铂金电极。

聚丙烯复合功能电极的应用，所述聚丙烯复合功能电极用于有机污染土壤电动修复。将所述聚丙烯复合功能电极加设在污染土壤两端，在电动修复条件下，通过电极上包覆的聚丙烯吸油棉的作用，将有机污染物吸附到复合电极区域附近，进而实现有效的去除。

本发明具有如下优点：

1.本发明去除有机污染土壤中的有机污染物效果显著。通过实验证明，本发明复合电极能够促进土壤中有机污染物的去除，以50mg/g柴油污染土壤为例，修复30天后，去除率比普通电极的电动修复效率高26％。

2.制备方法简单。制备复合电极的材料中聚丙烯吸油棉可以直接从市场上买到，使用一定时间后可以自行更换，价格低廉，制备过程简单，易于操作。

附图说明

图1为本发明实施例提供的聚丙烯复合功能电极，其中1为复合功能电极，2为带有孔洞的聚丙烯吸油棉，3为裸露在外的电极。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

石墨复合电极的制备：本实施例所用电极材质为石墨，长20cm，直径为1cm的石墨电极。聚丙烯吸油棉为市售1.5mm厚白色吸油棉，在吸油棉表面开设多个直径为0.5cm的圆孔，用PU胶将吸油棉粘合在石墨电极表层，使石墨电极能够与土壤接触，实现导电的功能，所述包覆后的石墨电极裸露面积为带有空隙的聚丙烯吸油棉面积的50％，晾干后备用(参见图1)。

所述聚丙烯吸油棉特点是吸油而不吸水，纳油量大，吸附性强。

污染土壤为自配含油量50mg/g石油污染土壤。清洁土壤为棕壤，除去肉眼可见的杂质。室内自然风干后过2mm的筛子。原油采自中国大庆油田。配制成石油污染土壤后自然风干放置7天备用。

土壤室为长方形的有机玻璃制成，长40cm，宽20cm，高20cm。将制备好的上述复合电极插入污染土壤中，连接可调控电动修复装置为电极供电，相邻两复合电极之间的距离为20cm，用蒸馏水调节土壤湿度为30％。修复周期为30天。使用聚丙烯复合电极的去除效率为42％，比普通石墨电极修复效率高18％。具体结果见附表1。

附表1复合电极处理前后石油含量变化

实施例2

石墨复合电极的制备本实施例所用电极材质为石墨，制备成长20cm，直径为1cm的石墨电极。聚丙烯吸油棉为市售1.5mm厚白色吸油棉，在吸油棉表面开设多个直径为0.5cm的圆孔，用PU胶将吸油棉粘合在石墨电极表层，使石墨电极能够与土壤接触，实现导电的功能，所述包覆后的石墨电极裸露面积为带有空隙的聚丙烯吸油棉面积的70％，晾干后备用。

本实施例采用的污染土壤为配制的50mg/g柴油污染土壤。修复结果见附表2。柴油去除率达到62％，比普通电极去除率高26％。去除效果明显提高。

附表2复合电极处理前后柴油含量变化