阴极材质对电活化过硫酸盐降解盐酸四环素的影响

作者:张晓栋; 张峰*; 王东升; 李红艳; 崔佳丽; 崔建国
来源:现代化工, 2023, 43(01): 150-162.
DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2023.01.027

摘要

通过分槽实验研究了石墨、铜(Cu)和泡沫镍(NF)3种不同阴极电活化过硫酸盐(PDS)降解盐酸四环素(Tetracycline Hydrochloride, TCH),考察了操作条件对降解TCH的影响,并通过自由基猝灭实验、电化学行为等表征手段分析了降解TCH机理。结果表明,PDS在阴极表面活化后产生的活性物质显著提高了TCH的降解效率,且TCH降解结果符合伪二阶动力学反应。阴极电活化体系中,PDS主要通过在电极表面获得电子完成活化;溶液体系内的主要活性物质为·SO-4和·OH,其中·OH占主导地位。在电流密度为20 mA/cm2、PDS浓度为5 mmol/L、初始pH=7的条件下反应120 min,石墨阴极电活化体系中获得了56.7%的TCH降解率和14.2%的矿化率,表现优于Cu和NF阴极。材料的反应电荷转移能力不同是造成3种阴极电活化降解TCH存在差异的主因。