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碳纳米管修饰泡沫镍空气扩散电极电-Fenton法降解水中对硝基酚

2016-02-13任小蕾杨春维

化工环保 2016年4期

汤 茜,任小蕾,孙 娟,杨春维,3,王 栋

(1. 吉林师范大学 环境科学与工程学院,吉林 四平 136000;2. 大连理工大学 食品与环境学院,辽宁 大连 116024;3. 吉林省高校环境材料与污染控制重点实验室,吉林 四平 136000)

碳纳米管修饰泡沫镍空气扩散电极电-Fenton法降解水中对硝基酚

汤 茜1,2,3,任小蕾1,孙 娟1,杨春维1,3,王 栋2

(1. 吉林师范大学 环境科学与工程学院,吉林 四平 136000;2. 大连理工大学 食品与环境学院,辽宁 大连 116024;3. 吉林省高校环境材料与污染控制重点实验室,吉林 四平 136000)

采用涂覆焙烧法制备碳纳米管修饰泡沫镍空气扩散电极,并用环境扫描电子显微镜和循环伏安法对其表面形貌和氧化还原特性进行了表征。考察了该电极还原O2产生H2O2的性能及对水中对硝基酚的降解性能。表征结果表明:碳纳米管修饰泡沫镍空气扩散电极具有多级孔道结构;在-0.6 V处具有较强的氧双电子还原峰。实验结果表明:当电流为150 mA、反应时间为120 min时,产生的H2O2的质量浓度为321.38 mg/L;在外加0.1 mmol/L FeSO4形成的电-Fenton体系中,反应30 min 后对硝基酚去除率可达95.90%;且该电极重复使用10次的对硝基酚去除率为92%~96%。

泡沫镍;碳纳米管;空气扩散电极;电-Fenton反应;对硝基酚

对硝基酚(p-NP)作为重要的化工原料广泛用于生产杀虫剂、除草剂、炸药和各类药物等。废水中残留的p-NP是一种典型的难生物降解有机污染物,已被美国环境保护局列入114种优先污染物之中[1-2]。p-NP废水的处理方法主要有吸附[3]、电化学氧化[4]、光催化氧化[5]和类Fenton氧化[6-7]等。而电-Fenton技术作为水环境中难生物降解有机物治理最有前景的发展方向之一受到了广泛关注,其原理是利用O2在阴极上持续还原产生H2O2,与外加的含铁催化剂生成强氧化剂·OH,进而氧化水中的有机污染物[8]。……

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