碳纳米管电极强化电催化臭氧降解西玛津

作     者：黄星星 王耀龙 敖钰洁 卢金锁 HUANG Xingxing;WANG Yaolong;AO Yujie;LU Jinsuo

作者机构：西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055 陕西省环境工程重点实验室西安710055 

出 版 物：《环境工程学报》 (Chinese Journal of Environmental Engineering)

年 卷 期：2024年第18卷第2期

页      面：441-449页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(5197080658)。 

主　　题：蒽醌 农药 羟基自由基 生物毒性 电催化臭氧 

摘      要：传统的电催化技术受限于阴极原位电生H_(2)O_(2)的效率,且对某些特定结构污染物的降解能力较差。为提升电极对污染物降解性能和稳定性,使用压片法制备了蒽醌修饰碳纳米管(CNT/TBAQ)电极,构建了一种基于浸没电极的电催化臭氧反应器,并鉴定了反应体系内的活性物质及对西玛津的降解性能。结果表明,当气体流量为0.2 L·min^(-1),电流密度为7.5 mA·cm^(-2)时,HO·生成量为1.024μmol·L^(-1)。与单独电催化和单独臭氧技术相比,电催化臭氧技术可以在6 min内完全去除初始质量浓度为5 mg·L^(-1)的西玛津。当臭氧质量浓度10 mg·L^(-1),电流密度7.5 mA·cm^(-2)时,电催化臭氧技术的矿化效率最高,120 min后TOC去除率为62.25%,相比于电催化氧化、臭氧氧化能耗分别下降了55%和31%,但电催化臭氧技术没有明显降低西玛津中间产物的毒性。经过10次循环使用后,CNT/TBAQ阴极仍然保持对污染物的去除能力。以上结果表明,以CNT/TBAQ电极为阴极的电催化臭氧技术可以有效提高污染物降解效率,为微量污染物去除提供了一种有前景的技术。