编号:FTJS106578
篇名:两电子水氧化反应抑制掺硼金刚石电极氧化有机物过程中氯酸盐和高氯酸盐的生成
作者:丁嘉 吴文琦 李鹏程
关键词: 电化学 电解 废水 降解 掺硼金刚石电极 氯酸盐 高氯酸盐
机构: 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 浙江大学环境与资源学院 国家电网杭州供电公司
摘要: 硼掺杂金刚石(BDD)电极以其高效生成羟基自由基(· OH)和高稳定性的优点,在难降解有机污染物的处理中得到了广泛的应用。然而,氯酸盐(ClO3 -)和高氯酸盐(ClO4 -)是含氯介质电解过程中产生的有毒副产物,是 BDD 电极应用的主要障碍之一。结果表明,NaHCO3的存在有效地促进了2e-WOR 产生 H2O2,降低了活性氯酸盐(AC)、 ClO3-和 ClO4-的浓度。在10mmol/L NaHCO3存在下,AC 浓度降低了60.3% ,ClO3-和 ClO4-的抑制率分别为10.2% 和39.2% 。添加50mmol/L 和100mmol/L 的 NaHCO3可使 ClO3积累率分别降低60.0% 和72.50% ,ClO4积累率分别降低66.2% 和72.60% 。2e-WOR 抑制 ClO3-和 ClO4-的机理如下。首先,由2e-WOR 产生的 H2O2通过与 AC 反应降低了关键中间体 AC 的浓度,从而降低了 ClO3-和 ClO4-的浓度。其次,HCO-3与 ClO3-竞争 · OH,降低了 ClO3-转化为 ClO4-的速率。适当浓度的 NaHCO3有利于 ATZ 的降解,在10mmol/L 和50mmol/L NaHCO3存在下,NaHCO3的添加量分别提高了27.2% 和53.8% ,清除实验表明,NaHCO3的添加有利于 ATZ 在均相溶液中的降解。