阴极阳极协同电催化降解高硫酸盐废水中活性染料

作者：刘楚楚; 金春姬; 孙楠; 高孟春

来源：工业水处理, 2023, 1-20.

DOI：10.19965/j.cnki.iwt.2023-0294

• 电催化氧化
• BDD阳极
• C/PTFE气体扩散阴极
• 电活化硫酸盐
• Doehlert响应曲面设计

采用辊压法制备炭黑/聚氟乙烯(C/PTFE)气体扩散电极，对其微观结构进行表征。构建以掺硼金刚石(Boron-doped diamond，BDD)为阳极，C/PTFE气体扩散电极为阴极的电催化氧化体系，阳极硫酸盐活化技术与阴极原位合成H2O2技术协同处理高硫酸盐废水中的活性艳蓝X-BR。结果表明，制备的C/PTFE电极作阴极时，电催化氧化体系中活性艳蓝X-BR去除效果优于铂(Pt)阴极体系和不锈钢(SS)阴极体系。建立了电化学氧化体系中TOC去除率及单位能耗二次项模型，通过响应曲面法优化降解含活性艳蓝X-BR废水的运行参数。优化条件下(初始pH=5.0，电流密度=120 mA/cm2，c((Na2SO4))=0.25 mol/L，c((活性艳蓝X-BR))=1 000 mg/L)，电解120 min，废水TOC去除率为63.86%，体系单位质量TOC能耗为256.02 kWh/kg，继续电解至240 min，可将水中的活性艳蓝X-BR完全矿化。BDD/(C/PTFE)电化学体系中产生的SO4·-和·OH等高活性物质间相互转化，为电化学体系提供了可持续氧化能力，二者对于体系中活性艳蓝X-BR去除贡献度分别为54.51%和25.75%。

• 单位
  中国海洋大学; 环境科学与工程学院