钛基改性DSA电极氧化法去除水中全氟化合物

钛基改性DSA电极氧化法去除水中全氟化合物

论文摘要

为了提高金属氧化物电极(DSA电极)的稳定性及催化活性,实现全氟化合物(PFCs)的高效降解,分别以溶胶涂覆法和电沉积法制备了改性DSA(Ti/SnO2-ZnO)电极,并用于全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)的电化学降解过程研究.实验分别考察了电流密度、溶液初始pH、 PFOA与PFOS初始浓度对PFCs降解效果的影响.结果表明:两种方法制备的改性DSA电极表面均匀负载了SnO2-ZnO复合涂层.在二维电极体系中,极板面积约为65.0 cm2,电流密度为20.0 mA·cm-2,极板间距为15.0 mm,电解质为1.30 g·L-1次氯酸钠溶液以及电解时间为150 min时,溶胶涂覆法和电沉积法所制备的Ti/SnO2-ZnO电极对初始浓度为100 mg·L-1的PFOA和PFOS分别在pH为3.50和6.50时去除效果最佳,分别达到了90.6%、94.6%和91.0%、93.7%;循环使用电极3次,其降解过程均符合准一级反应动力学,且电沉积法制备的电极效果优于溶胶涂敷法,表现出对PFCs类污染物稳定、高效的去除能力.

论文目录

  • 1 引言(Introduction)
  • 2 材料与方法(Materials and methods)
  •   2.1 材料与仪器
  •   2.2 钛基改性 DSA电极制备
  •     ①溶胶-涂覆法(Sol-gel)制备
  •     ②电沉积法(Electrodeposition)制备
  •   2.3 实验过程优化
  •   2.4 分析与表征方法
  • 3 结果与讨论(Results and analysis)
  •   3.1 钛基改性 DSA电极物化性能分析
  •     3.1.1 极板表面涂层SEM-XRD分析
  •     3.1.2 极板电化学测试
  •   3.2 实验参数优化
  •     3.2.1 电流密度对PFCs去除效果的影响
  •     3.2.2 溶液初始pH对 PFCs去除效果的影响
  •     3.2.3 初始浓度对PFCs去除效果的影响
  •   3.3 极板稳定性及降解动力学分析
  •   3.4 PFCs去除机理讨论
  • 4 结论(Conclusions)
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张春晖,刘宗,杨博,李彩璇,史亚利,徐琳,蔡亚岐,孟晓飞,吴笑宇,李锁阳,潘毅,颜正

    关键词: 溶胶涂覆,电沉积,电化学氧化

    来源: 环境科学学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用

    单位: 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室

    基金: 国家重点研发计划(No.2018YFC0406400),中央高校基本科研业务经费(No.2011QH01)

    分类号: X703

    DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0265

    页码: 3418-3426

    总页数: 9

    文件大小: 2764K

    下载量: 298

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