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。