石墨烯三维电极-电Fenton系统降解甲基橙

摘要

将三维电极和电Fenton系统结合电催化氧化降解甲基橙废水.制备了Fe3O4负载的氧化石墨烯粒子电极GO@Fe3O4(GF)和球形凝胶结构SA/GO@Fe3O4(SGF)粒子电极,对两种粒子电极进行了表征,探讨了三维电极-电Fenton(3D-EF)系统电催化氧化性能的影响因素,并进行了反应动力学分析,结合Box-Benhnken中心复合响应面设计建立响应面二次多元回归方程模型;采用紫外可见光谱和GC-MS技术研究甲基橙降解过程.结果表明,SGF粒子电极表面形成三维网络状褶皱结构.在初始pH=5,粒子电极投加量3.0g/L,反应时间90min,电流密度30mA/cm2,外加电压7V的反应条件下,SGF粒子电极体系的甲基橙色度和COD去除率分别是98.8％和87.5％,均高于GF粒子电极体系的甲基橙色度去除率87.2％和COD去除率71.2％.响应面模型预测的反应条件和甲基橙色度去除率和实验结果吻合.推测甲基橙降解过程分为3个阶段:断键氧化过程、开环过程和完全氧化过程.