【摘 要】
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在以活性炭纤维毡(ACFF)作为阴极、铂片作为阳极的无隔膜电化学反应器中,使用Fe304磁性纳米颗粒(Fe3O4MNPs)作为催化剂,采用电Fenton法降解C.I.活性蓝19(RB19)。基于Fe3O4MNP
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在以活性炭纤维毡(ACFF)作为阴极、铂片作为阳极的无隔膜电化学反应器中,使用Fe304磁性纳米颗粒(Fe3O4MNPs)作为催化剂,采用电Fenton法降解C.I.活性蓝19(RB19)。基于Fe3O4MNPs的物理化学特性和铁的溶出量及H202生成量的定量分析,可以得到Fe3O4MNPs促进了H202催化分解生成羟基自由基(·OH)的结论。同时,阴极电Fenton技术有利于Fe2+的电化学再生和H202持续的生成。本实验研究了多个操作条件(pH、电流密度、Fe3O4MNPs投量、初始RB19浓度和温度)对总有机碳(TOC)降解的影响。结果发现,以Fe3O4MNPs作为催化剂的电Fenton降解RB19过程符合两阶段的拟一级动力学,整个反应阶段可以分为诱导期和快速降解段。pH值3.0时RB19矿化速率最快,增加电流密度和Fe3O4MNPs的投量可以增加RB19的降解速率。然而过高的电流密度和Fe3O4MNPs用量反而会抑制催化反应的进行。此外,RB19的降解速率会随着RB19初始浓度的增加而降低,但会随温度的升高而增加。在初始pH3.0,电流密度3.0mA/cm2, Fe3O4MNPs投量1.0g/L,初始染料浓度100mg/L和温度350C的条件下电解反应120min后TOC的去除率可以达到87.0%。基于中间产物分析结果,并假设·OH为主要活性物种,我们可以提出一个Fe3O4MNPs作为铁源,在阴极电Fenton过程中降解RB19的可能途径。
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