【摘 要】
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随着工业的发展,由于多氯联苯(PCBs)和多溴联苯醚(PBDEs)在环境中的浓度越来越高,对其环境问题的研究已受到广泛关注,而我国的研究才刚刚起步,因此,本文分别以镀铂碳纳米管和
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随着工业的发展,由于多氯联苯(PCBs)和多溴联苯醚(PBDEs)在环境中的浓度越来越高,对其环境问题的研究已受到广泛关注,而我国的研究才刚刚起步,因此,本文分别以镀铂碳纳米管和镀钯碳纳米管为电极,用于电催化还原典型的持久性有机物PCBs和PBDEs。采用化学气相沉积法,在钛基底上生长出多壁碳纳米管(CNTs/Ti),然后在CNTs/Ti上电沉积铂和钯,分别制得铂碳纳米管电极(Pt/CNTs/Ti)和钯碳纳米管电极(Pd/CNTs/Ti)。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X-射线能谱(EDX)进行表征并用循环伏安分析证实了碳纳米管修饰电极具有优良的电化学性能。用上述方法制备的Pt/CNTs/Ti电极用于对目标物4-氯联苯(4-MCB)进行电催化还原,结果表明:在室温,-0.8V和pH=1的条件下,4小时4-MCB降解了80.4%,相比载铂的石墨(Pt/Graphite)电极具有更好的降解效果。用Pd/CNTs/Ti电极对环境中普遍存在的BDE47进行电催化还原脱溴,考察了电压,搅拌,支持电解质的浓度对降解效果的影响。研究表明,在0.05mol/L硫酸作支持电解质、工作电压为-1.0V时,Pd/CNTs/Ti电极对BDE47(初始浓度为20mg/L)电解6h的降解率能达到94%,优于载钯的石墨(Pd/Graphite)电极和钛(Pd/Ti)电极。对降解产物进行定性分析发现降解过程中有三溴联苯醚,二溴联苯醚,一溴联苯醚和联苯醚产生,证实了电还原脱溴反应的发生。综上所述,本文用简单的方法制备出Pt/CNTs/Ti电极和Pd/CNTs/Ti电极,应用于电催化还原脱卤,考察了电极适宜条件下的降解效果。相比其他平板电极碳纳米管电极有更好的降解效果,并通过GC-MS对降解产物进行了定性分析,为电催化技术提供了实验依据和理论基础。
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