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随着废水成分的复杂化,多成分混合废水的处理被广泛的研究。其中处理共存重金属和有机污染物越来越受到关注。当使用不恰当的处理方法时,含有重金属和有机污染物的出水将通过河流进入土壤甚至地下水,从而给人类健康造成很大的威胁。六价铬(Cr(Ⅵ))作为致癌重金属之一,会导致皮疹、肝损伤、畸形、免疫系统损伤、肺癌甚至死亡等。具有致畸作用的环境内分泌干扰素,如双酚A(BPA),曾在婴儿的奶瓶中甚至地下水中被检测出来,这将增大人类患白血病及其余癌症的可能性。众所周知,传统的处理技术多针对于单一成分的废水进行研究分析,如:物理方法、化学方法、物理化学联用方法、生物方法。因此,开发去除混合污染物的技术,将还原重金属和氧化有机物反应结合起来将是非常有实际意义的。在本研究中,聚吡咯/还原氧化石墨烯气凝胶(PGAs)作为粒子电极被成功地制备,并首次应用到三维电催化系统中去除混合溶液中的Cr(Ⅵ)和BPA。PGAs的成功合成通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)及比表面积分析(BET)等表征手段证明。电催化系统的性能通过对pH、Cr(Ⅵ)和BPA的浓度比、电压、投加量等影响因素的研究来展现。实验结果表明:该系统在最佳条件下具有非常好的去除效果,30min内对Cr(Ⅵ)和BPA 的去除率分别为η(Cr(Ⅵ)=98.52± 1.48%和η(BPA=98.00± 1.17%(最佳条件:Cr(Ⅵ)和BPA浓度比为80 mg/L的Cr(VI)和20 mg/L的BPA;最佳pH值为3;最佳电压为25 V;最佳粒子电极投加量为1mg/mL)。此外,通过对电催化实验的动力学拟合发现混合溶液中的污染物去除速率(kobs-Cr(Ⅵ)= 0.2019min-1,kobs-BPA = 0.1463 min-1)明显高于单一废水中的污染物的去除速率(kobs-Cr(Ⅵ)= 0.0397 min-1,kobs-BPA= 0.0417 min-1),由此可以证明两种污染物之间存在一种协同效应。在20次循环反应后,该系统仍具有较高的污染物及TOC去除效果,由此证明PGAs具有较好的重复利用效果。Cr(Ⅵ)的归宿通过扫描电镜-元素分析(SEM-EDX)连用技术及XPS表征技术来探讨。与此同时,BPA在Cr(Ⅵ)和·OH的促进下降解的中间产物通过液相色谱质谱连用技术(LC-MS)分析检测,并根据中间产物的类型及降解机理推断出BPA可能的降解途径。最重要的是本研究中的Cr(Ⅵ)和BPA的协同去除提供了一种“以废控废”的研究策略。