微生物燃料电池电活化过硫酸盐降解甲基橙偶氮染料

摘要

为研究MFC(微生物燃料电池)产生电能活化PDS(过硫酸盐)对偶氮染料的降解能力,以MO(甲基橙)为目标污染物,探讨pH、c(PDS)、初始c(MO)、无机阴离子等对MO降解的影响及降解机理.结果表明:①当pH为3～5时,MO降解率随pH降低而升高;当pH低于3时,MO降解率随pH的降低而降低;MO降解率随初始c(MO)的增大而降低.当c(PDS)为1～2 mmol∕L时,MO降解率随c(PDS)增加而增大;当c(PDS)超过2 mmol∕L后呈减小趋势.②最佳反应条件〔pH为3、初始c(MO)为0.10 mmol∕L、c(PDS)为2 mmol∕L〕下,反应4 h后MO降解率可达86.5％.③无机阴离子HCO3-、NO3-、CO32-对MO降解存在抑制作用,当阴离子投加量为10 mmol∕L时,降解率分别为64.2％、68.8％、76.1％,而Cl-对MO降解无显著影响.④淬灭试验表明,体系的主要活性物质为SO4-·及少量·OH.⑤通过紫外-可见光谱扫描,依据MO结构与特征吸收峰的关系,推测MO降解途径,即MO发色基团偶氮双键断裂,生成含苯环类中间产物,最终矿化为CO2和H2 O.研究显示,MFC能有效活化PDS产生SO4-·,对偶氮染料有较好的降解和矿化效果.