面向微污染水处理的三重功能电催化炭膜制备及性能

作者：於芳朋; 潘宗林; 李琳; 宋成文; 王同华^*

来源：新型炭材料, 2022, 37(03): 615-624.

• 三重功能电催化炭膜
• 电催化膜反应器
• 有机物
• 微污染水

以椰壳活性炭为原料，设计制备一种具有吸附、电催化氧化、膜过滤三重功能的电催化炭膜(TCM)，通过调节原料配比、炭化温度以及原料活性炭的粒径实现对TCM性能的调控。采用SEM、XRD、拉曼和氮吸附等技术对TCM的形貌与结构进行表征，并以TCM为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)，考察其水处理性能。结果表明，TCM具有发达的孔道结构和较高的比表面积，整体呈现出大孔-介孔-微孔的多级孔道结构，并具有良好的机械强度与导电性；改变活性炭的粒径可以有效调控TCM的孔道结构。TCM对水中微污染有机物和重金属离子均具有较高的吸附量；在外加2 V电压电场下，对水中亚铁氰化钾的氧化率为98.4%，表现出良好的电催化氧化活性；在低压电场的作用下处理真实微污染水时，炭膜的三重功能协同作用使其展现出优异的综合处理性能，其中COD、UV254、浊度以及细菌的去除率分别达到了94.3%、90.5%、96.3%和100%，重金属离子几乎完全去除，出水水质得到显著地改善，并且水渗透通量有所提升，具有良好的抗污染性能。

• 单位
  大连理工大学; 大连海事大学; 环境科学与工程学院; 精细化工国家重点实验室