电化学-臭氧耦合氧化体系在有机物降解中的应用

摘要

本文利用电化学-臭氧耦合氧化体系降解了水中的硝基苯，从动力学角度探讨了耦合氧化体系降解有机物的协同作用机理。结果表明，电化学与臭氧耦合氧化体系降解硝基苯具有明显的协同效果，10 min后，耦合氧化体系对硝基苯的去除率达到96.4%，而单独电氧化与单独臭氧对硝基苯的去除之和仅有62.1%。溶液H2O2浓度和光电流的测试结果表明，电化学-臭氧耦合氧化体系的协同机制包括两个因素：⑴臭氧在阴极表面得到电子生成臭氧负离子；⑵溶解氧在阴极表面还原生成H2O2。以上两物种均是水中臭氧分解产生.OH的良好引发剂。不同电流密度下硝基苯的降解速率常数表明，当电流密度大于50 mA.cm-2时，臭氧在阴极表面得到电子形成臭氧负离子的速率取决于臭氧从本体溶液到阴极表面的传质，此时耦合氧化体系具有最高的氧化效能。