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废水中污染物的去除一直以来是环境工作者关注的焦点,然而目前的降解方法忽略了污染物本身所携带的化学能,研究开发一种既可以降解污染物又能够充分利用其自身化学能的新方法,不仅可以达到经济性而且更加符合环境可持续发展的宗旨。本文提出了一个催化膜反应装置,电极催化材料采用的是Pt/C和PtRu/C,以碳纸作为催化剂载体,两室中间以质子交换膜隔开,当在阳阴两极加入不同的有机废水时因其二者化学势的不同在催化剂的活化下能自发地发生自催化降解,并在污染物去除的过程中同时将污染物中的化学能转化为电能。该体系在常温常压下即可以发生反应,无需添加额外的燃料和氧化剂。本研究中,先后选取了甲酸(HCOOH)、2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)及苯甲酸(BA)作为模拟污染物进行实验,实验结果如下：(1)本文采取CCS法制备膜电极,用喷涂法将催化剂涂覆于碳纸载体上。同时经SEM、EDS、XRD、TEM、XPS和BET表征显示文中所使用的20%Pt/C和30%PtRu/C催化剂都具有高催化活性,高分散程度和高比表面积。(2)取0.5mol/LHCOOH为阳极液,5%H202为阴极液,流量为18 mL/min,两极各加0.1 mol/L的Na2SO4溶液为最优条件,系统在2小时内电压达600 mV,最大电流密度达11 A/m2,功率密度最大达到1965mW/cm2。此外,该装置甲酸的去除率为16.0%,库仑效率为3.44%。(3)取0.5mol/LHCOOH为阳极液,50 mg/L 2,4,6-TCP为阴极液,36mL/min为流量作最优条件,系统在2小时内电压约630mV,电流约4.0mA,功率密度在300mV时达到880mW/cm2。同时,甲酸的去除率为8.44%,库仑效率为3.41%%,96.9%的2,4,6-TCP被去除,其中43.8%被完全矿化。(4)取3g/LBA为阳极液,50 mg/L 2,4,6-TCP为阴极液,36 mL/min为流量,两极各加01 mol/L的Na2SO4溶液为最优条件,系统在2小时内开路电压达28 mV,最大电流密度110mA/m2,最大功率密度1175μW/m2。苯甲酸去除率为11.3%,库仑效率为0.36%,2,4,6-TC P最终的去除率82.6%,矿化率30.5%。以上结果表明,研究中的催化膜反应器所提供的这种能量回收和有机污染物去除的新方法是有前途的。