颗粒活性炭三维电极臭氧体系降解布洛芬影响因素及机理研究

为了解决传统电催化臭氧(E-O3)工艺中传质效率低和难降解有机物的问题,在E-O3工艺中引入了颗粒活性炭(GAC)粒子电极,建立三维E-O3体系(E-O3-GAC)。选取布洛芬(IBP)作为目标污染物,对比研究该体系氧化降解效率。结果表明,E-O3-GAC体系氧化能力明显优于常规催化体系(电解(E)、活性炭吸附(GAC)、臭氧氧化(O3)、活性炭催化(O3-GAC)、电催化臭氧(E-O3)),在40 min反应时间内,IBP降解率可达96.9%。同时,E-O3-GAC体系的协同指数(SI)为2.97,表明电场和GAC具备较好的协同活化作用。E-O3-GAC体系的最佳运行参数为:GAC浓度0.5 g/L,电流强度300 mA,O3流速60 mL/min,初始溶液为酸性条件。一系列猝灭与表征实验表明,在E-O3-GAC体系中,GAC和电场协同催化O3,明显提高羟基自由基(·OH)产量。GAC作为微粒电极,能够有效还原水溶液中O2为H2O2,与O3反应生成·OH。外加电场对GAC提供保护作用,从而保持GAC催化活性的稳定。综上,E-O3-GAC体系是一个高效、稳定的有机废水处理技术,有望在有机废水处理领域发挥优势。

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本文档关键词:活性炭,电极,三维,臭氧,颗粒