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含酚废水是一种常见的高毒性、难降解的工业有机废水,本文以MnOx/Ti电催化膜为阳极,不锈钢网为阴极构建电催化膜反应器用于处理含酚废水。采用抽真空法将MnOx溶胶负载于管式Ti膜,经热处理和酸化处理制备MnOx/Ti电催化膜。借助热重、X射线衍射仪、氢气程序升温还原仪、场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪及电化学工作站等表征手段研究了热处理温度、酸化处理和稀土元素掺杂对催化剂结构和性能的影响。采用溶胶凝胶法制备纳米MnOx,220-300℃热处理得到Mn304晶型,300-400℃热处理得到Mn304和α-Mn2O3混合晶型,含量以Mn304为主。随着温度升高,混合晶粒尺寸增加。酸化处理后晶型变为ε-MnO2和γ-MnO2含量以γ-MnO2为主,晶粒尺寸减小。酸化处理后的MnOx具有最佳催化性能。相比于MnOx粉体,负载于电极多孔Ti基膜上的催化剂MnOx,热处理过程中晶型、晶粒尺寸变化规律相同,不同的是MnOx/Ti电催化膜中产生MnTiO2和Mn2Ti04固溶体,并在酸化处理后是Mn3O4、α-Mn2O3、ε-MnO2(?)γ -MnO2混合晶型,含量以γ-MnO2为主,晶粒尺寸减小。随热处理温度升高并经酸化处理,表面Mn-O结合能增加,Ti-O结合能减小;晶格氧含量增加,表面羟基氧含量降低,两者共同作用影响催化结果。220℃热处理的MnOx/Ti电催化膜比电容值最大,电荷传输电阻最小。酸化处理后的MnOx/Ti电催化膜具有最优催化性能,苯酚、COD和TOC去除率分别为96.45%、84.97%和71.26%。说明与电学性能相比,晶型、晶粒尺寸及物相含量对催化性能有较大影响。随着稀土元素Eu3+和Ce3+掺量增加,MnOx/Ti电催化膜催化效率呈先增加后降低的趋势。未掺杂MnOx/Ti电催化膜的苯酚、COD和TOC去除率分别为62.87%、55.41%和43.27%;Eu3+最优掺量为2 mo1%,苯酚、COD和TOC去除率分别为79.60%、69.21%和59.11%;Ce3+最优掺量为25 mo1%,苯酚、COD和TOC去除率分别为86.31%、75.01%和62.21%。Eu3+-Ce3+共掺最优量为2mol% Eu3+-30 mol% Ce3+,苯酚、COD和TOC去除率达到最大,分别为89.21%、78.92%和66.46%。Eu和Ce通过价态转换、得失电子和吸附释放氧以提高催化活性,两者存在耦合效应,使得共掺催化效果更佳。