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        兩電子水氧化反應(yīng)抑制摻硼金剛石電極氧化有機(jī)物過程中氯酸鹽和高氯酸鹽的生成

        編號(hào):FTJS106578

        篇名:兩電子水氧化反應(yīng)抑制摻硼金剛石電極氧化有機(jī)物過程中氯酸鹽和高氯酸鹽的生成

        作者:丁嘉 吳文琦 李鵬程

        關(guān)鍵詞: 電化學(xué) 電解 廢水 降解 摻硼金剛石電極 氯酸鹽 高氯酸鹽

        機(jī)構(gòu): 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司 浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院 國家電網(wǎng)杭州供電公司

        摘要: 硼摻雜金剛石(BDD)電極以其高效生成羥基自由基(· OH)和高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn),在難降解有機(jī)污染物的處理中得到了廣泛的應(yīng)用。然而,氯酸鹽(ClO3 -)和高氯酸鹽(ClO4 -)是含氯介質(zhì)電解過程中產(chǎn)生的有毒副產(chǎn)物,是 BDD 電極應(yīng)用的主要障礙之一。結(jié)果表明,NaHCO3的存在有效地促進(jìn)了2e-WOR 產(chǎn)生 H2O2,降低了活性氯酸鹽(AC)、 ClO3-和 ClO4-的濃度。在10mmol/L NaHCO3存在下,AC 濃度降低了60.3% ,ClO3-和 ClO4-的抑制率分別為10.2% 和39.2% 。添加50mmol/L 和100mmol/L 的 NaHCO3可使 ClO3積累率分別降低60.0% 和72.50% ,ClO4積累率分別降低66.2% 和72.60% 。2e-WOR 抑制 ClO3-和 ClO4-的機(jī)理如下。首先,由2e-WOR 產(chǎn)生的 H2O2通過與 AC 反應(yīng)降低了關(guān)鍵中間體 AC 的濃度,從而降低了 ClO3-和 ClO4-的濃度。其次,HCO-3與 ClO3-競(jìng)爭(zhēng) · OH,降低了 ClO3-轉(zhuǎn)化為 ClO4-的速率。適當(dāng)濃度的 NaHCO3有利于 ATZ 的降解,在10mmol/L 和50mmol/L NaHCO3存在下,NaHCO3的添加量分別提高了27.2% 和53.8% ,清除實(shí)驗(yàn)表明,NaHCO3的添加有利于 ATZ 在均相溶液中的降解。

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