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本研究针对传统电化学技术在污水处理方面存在的不足,通过在电解槽中添加异相催化剂构建电解耦合类芬顿多相催化反应体系,将电化学技术与多相催化氧化技术有机结合,以对硝基酚(PNP)为目标底物,利用催化剂催化电解副反应中产生的H2O2氧化有机物,强化降解效果,并通过对中间产物的检测分析推测PNP的降解途径。研究中以两种铁盐溶液作为前驱体水溶液,采用浸渍法制备Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,以常温常压催化H2O2氧化PNP去除效果为评价标准,优化催化剂制备参数,并对优化制备的催化剂进行了结构表征。结果表明,浸渍时间、浸渍温度、焙烧时间和焙烧温度等因素对催化剂的活性均有一定影响,在以0.1mol/LFe(NO3)3/0.7%草酸混合溶液为前驱体水溶液,30℃浸渍10h,干燥后350℃焙烧2h的制备条件下,催化剂的催化活性最高。在无隔膜反应器中采用单纯电解实验优化了PNP电化学降解操作条件,结果表明:在电流强度400mA,初始溶液pH值为2.5,电解质(Na2SO4)浓度为1000mg/L的条件下电解5h,PNP降解效果较好;在该条件下,将催化剂放入电解槽构建催化填料床曝气电解体系,并进行空白试验,结果表明:该体系对pH=2.5的100mg/L的PNP模拟废水电解处理5h,较之其它电化学对照体系处理效果明显增加,底物浓度及COD去除率分别达到89.38%和47.26%;对硝基酚降解过程遵循准一级动力学,反应速率常数为0.782,较之单纯电解提高了67.4%;BOD5/COD由单纯电解体系的0.13左右提升至0.506。通过中间产物紫外-可见光谱及HPLC分析发现,电解耦合类芬顿反应电解体系出水中苯醌等芳香类化合物累积量明显减少,有机物主要以小分子脂肪酸的形式存在,催化剂将电解副反应中产生的H2O2催化分解为具有强氧化性的·OH,与极板的直接电化学反应耦合,从而大大强化了对有机物的处理效果。使用隔膜电解槽处理PNP模拟废水,对各极室出水中间产物进行检测分析,推测PNP单独氧化与单独还原反应途径,结合单纯电解及催化固定床曝气电解体系出水中间产物对PNP降解机理进行探讨。