硼掺杂金刚石薄膜电极降解青霉素G钠废水机制

作者：曲有鹏; 吕江维; 冯玉杰^*; 张杰

来源：哈尔滨工业大学学报, 2020, 52(06): 119-125.

• 硼掺杂金刚石
• 电催化电极
• 电化学降解
• 抗生素废水
• 青霉素

针对抗生素废水中青霉素类物质难于生化降解的问题,采用直流等离子体化学气相沉积方法制备硼掺杂金刚石(boron-doped diamond, BDD)薄膜电极,以典型的青霉素G钠为目标污染物,对BDD电极降解青霉素的规律及降解历程进行研究.结果表明,不同质量浓度的青霉素G钠在电极上均能够被完全降解,发生电化学燃烧.青霉素G钠和化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)的降解符合一级反应动力学,电流密度从10 mA/cm2提高到20 mA/cm2时,青霉素G钠和COD的反应速率常数分别增加了51.3%和29.1%.BDD电极上青霉素G钠的降解主要受液相传质过程控制,电流效率(current efficiency,EC)与青霉素G钠的质量浓度和电流密度有关.得到了青霉素G钠在BDD电极上的降解历程,主要的中间产物有青霉酸、异构青霉酸、青霉烯酸和青霉噻唑酸.

• 单位
  哈尔滨工业大学; 城市水资源与水环境国家重点实验室; 哈尔滨商业大学