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近年来,水资源短缺和水体污染问题严峻,亟待解决。以双氯芬酸为代表的有机药物被频繁检出,但双氯芬酸本身具有毒性,可引发人体器官病变、血液疾病、鱼类组织损伤等。水处理领域常用的双氯芬酸处理法存在矿化率低,解毒效果差等缺点。高锰酸盐因具有氧化能力强、易存储及环境友好等优点,常用作水处理剂,强化高锰酸盐技术可提高其氧化能力,但存在局限性。首次的提出E-ACF-PM体系降解双氯芬酸,并从降解效率、影响因素、反应机理三个方面进行分析。创新性的提出用活性炭纤维阴极强化高锰酸盐产生Mn(III),氧化有机物的方法,并分析该过程中Mn的价态变化和氧化规律。首先,对比PM、E-PM及E-ACF-PM体系对双氯芬酸的降解率,研究E-ACF-PM体系的降解效果。进一步分析PM、ACF、E(ACF)、ACF-PM及E-ACF-PM体系对双氯芬酸的降解率和矿化率,结果表明,E-ACF-PM体系对双氯芬酸的降解率和矿化度均最优,实现了双氯芬酸的完全降解,矿化率高达82%以上。对不同方法降解双氯芬酸结果进行动力学拟合,遵循拟一级反应动力模型,E-ACF-PM体系效果最佳。研究PM、ACF-PM及E-ACF-PM体系降解双氯芬酸后高锰酸盐的剩余率,发现E-ACF-PM体系反应后高锰酸盐剩余量最少,仅为10%,说明该体系较其他体系高锰酸盐利用率更高,更利于双氯芬酸降解。研究高锰酸盐浓度、电流强度、初始pH、电解质种类及浓度、腐殖酸及水源水等实验因素对E-ACF-PM体系降解双氯芬酸的影响。结果表明,随着高锰酸盐浓度和电流强度的增加,双氯芬酸降解率增加。pH对该体系降解双氯芬酸影响较大,酸性条件双氯芬酸降解效率更好。有机物对能够影响该体系的降解效率,如腐殖酸可以促进该体系的氧化效果。而自来水、地表水及超纯水对该体系降解双氯芬酸影响不大,地表水效果最好,自来水最差。其次,研究E-ACF-PM体系活性炭纤维阴极的作用。重复使用多次活性炭纤维阴极,该体系对双氯芬酸降解率变化较小。分别用SEM、EDS、BET、FTIR、XPS及Boehm滴定技术表征ACF-PM及E-ACF-PM体系反应前后的活性炭纤维。通过重复实验和表征分析,表明该体系降解双氯芬酸过程中高锰酸钾被活化为中间价态Mn,迅速氧化有机物生成可溶性Mn(如Mn2+)进入水体中,使活性炭纤维阴极可多次使用,同时证明了该体系中活性炭纤维阴极的吸附和催化效果。最后,基于水体中自由基/离子行为,研究主导反应的活性氧化剂。以MA和TBA为自由基捕获剂研究E-ACF-PM体系中自由基可能的作用,结果证明该体系中自由基作用可以忽略。向E-ACF-PM体系氧化双氯芬酸过程中加入NTA、EDTA及PP络合剂,该反应被抑制。是因为络合剂能够络合Mn(III),生成弱氧化性的Mn(III)-PP,根据全扫描分析,进一步证实了该反应中活性氧化剂主要为Mn(III),同时结合实验及表征结果分析Mn的价态变化及氧化规律。