[发明专利]用于进行电芬顿反应以分解有机化合物的装置

权利要求书

1.一种用于进行电芬顿反应以分解被污染的废水中的有机化合物更适于芳香族化合物的装置，所述装置包含至少一个具有阴极和阳极的电化学电池，

其中至少所述阴极的在使用时与所述被污染的废水接触的区域被至少一个具有纳米多孔结构的石墨烯层覆盖。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极上方的所述石墨烯层的厚度在2nm和70μm之间。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述石墨烯层的孔径范围为1nm至10nm。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述石墨烯层是薄膜、附着到金属板的涂层或3D石墨烯(碳)泡沫。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中至少所述阴极和/或所述阳极的在使用时与所述被污染的废水接触的区域被保护层覆盖。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述阴极上方的所述保护层位于所述石墨烯层和所述阴极之间。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其中所述保护层包含选自下组中的任何金属的烧结粉末、这样的金属的任何氧化物或其任何组合：钛、钽、锆、钒、铌、铪、铝、硅、锡、铬、钼、钨、铅、锰、铍、铁、钴、镍、铂、钯、锇、铱、铼、锝、铑、钌、金、银、镉、铜、锌、锗、砷、锑、铋、硼、钪以及镧系和锕系的任何金属。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述电化学电池内所述阴极和所述阳极之间的空间被膜或间隔物分开以分别形成阴极室和阳极室。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包含串联的两个或更多个电化学电池。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，是板框设计。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，是螺旋缠绕设计。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述螺旋缠绕设计是将电极嵌入填充材料中的填充结构。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述填充材料选自玻璃纤维、陶瓷和含氟聚合物材料。

14.一种用于清除被污染的废水中的有机化合物的系统，所述系统包含根据前述权利要求中任一项所述的装置。

15.一种用于在根据权利要求1至13中任一项所述的装置中或在根据权利要求14所述的系统中进行电芬顿反应的方法，其中施加于电化学电池的操作电流密度为0.1A/m²和4000A/m²之间。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述电化学电池中的操作PH范围为1和10之间。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述被污染的废水在进入所述电化学电池之前通过等离子气体或通过高频电源以50Hz至30kHz持续1至120分钟的时间段的直流电弧放电进行预处理。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述方法在根据权利要求1至13中任一项所述的装置内进行。

19.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中所述方法在根据权利要求1至13中任一项所述的装置外进行。