【摘 要】
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随着我国洗化及医药行业的飞速发展,药品和个人护理用品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)成为了一类新兴的难生物降解环境污染物。而电催化氧化技术(Elec
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随着我国洗化及医药行业的飞速发展,药品和个人护理用品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)成为了一类新兴的难生物降解环境污染物。而电催化氧化技术(Electric Catalysis Oxidation Process,ECOPs)以其独特的优势在处理难生物降解污染物的领域受到了广泛的关注,本研究创新结合电纺丝技术,制备了G/Sn O2复合碳纤维阳极(MCFs)和g-C3N4复合碳纤维光电极(CNCFs),在探究上述电极对普萘洛尔的催化氧化及其影响因素的同时优化了反应条件,以期为电极材料的选择及制备方法提供新的思路。采用了水热法在碱性环境下制备了稳定的石墨烯/二氧化锡(G/Sn O2)纳米复合材料,同时应用静电纺丝技术纺制了基于聚丙烯腈(PAN)掺杂G/Sn O2的碳纤维毡。经过预氧化、碳化处理制备了G/Sn O2复合碳纤维阳极(MCFs),同时表征分析了MCFs阳极的表面形貌、化学组成、微结构等。催化氧化实验的结果说明,穿流运行模式能更好的利用电极的反应活性位点,高的比表面积能促使污染物充分与阳极接触。MCFs阳极对普萘洛尔(PRO)的吸附、截留效果不明显,其对PRO的去除主要依靠电极表面的直接氧化作用,间接氧化的占比较少。负载约80mg的MCFs时,经过8h的处理,所制备阳极对PRO的去除率可达到82.6%。创新采用压片法将分散好的高温碳化碳纤维与石墨相的氮化碳(g-C3N4)混合压片负载于钛网上,制备了可自支撑的光电阳极(CNCFs),同时表征分析了电极材料的微观结构、元素存在形态等。催化氧化实验的结果显示光电条件下的化学反应速率常数要远高于纯粹的暗吸附和单独的光催化或电催化条件下的化学反应速率,且过高或过低的PRO浓度、阴阳极偏压都会影响CNCFs光电极对PRO的催化反应速率,2mg/L的初始PRO浓度和2V的阴阳极偏压是较为合适的反应参数,在该条件下,90min的PRO去除率可达到98.7%。
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