碳毡阴极电还原降解氯霉素效能与机制研究

作者：董兰刚; 高庆伟; 刘帆; 崔冰心; 王琨; 赵庆良; 丁晶^*

来源：环境科学学报, 2020, 40(10): 3680-3687.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0360

• 电还原
• 碳毡
• 氯霉素
• 脱氯

为实现氯霉素(CAP)的稳定高效去除,通过阴极材料筛选优化,构建了以碳毡为阴极的电化学还原体系.实验分别考察了阴极材料、阴极电位、pH、电解质种类和CAP初始浓度对CAP降解效果的影响.结果表明:以碳毡为阴极,电流密度为2.5 mA·cm-2时,反应30 min后初始浓度为10 mg·L-1的CAP去除率达到了94.9%,60 min内CAP得以完全去除;CAP中氯的脱除是其降解的重要途径,60 min内氯离子的转化率可达60.5%;碳毡阴极电位降低至-1.4 V(vs. SCE)利于还原降解过程;硝酸根的存在对CAP还原有一定的抑制作用;重复降解实验和扫描电镜(SEM)实验证明了碳毡阴极降解CAP效能的稳定性;通过电子自旋共振(ESR)自由基捕获和猝灭实验初步探讨了CAP的脱氯还原机制,发现原子H*的生成和电子还原作用是CAP快速降解的主要机制.

• 单位
  哈尔滨工业大学