氯自由基介导的BDD电极选择性氧化脱氮

• 作者: 刘艳彪 孙立雯 张珏铭 彭翔 李方 梅建成 蒋晨晖
• 来源期刊: 环境工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 氨氮 BDD 氯自由基 Pd-Cu/NF 电化学催化氧化
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 水污染防治
• 页码范围: 662-670
• 页数: 9页
• 分类号: X524
• 语种: 中文
• DOI: 10.12030/j.cjee.201905146

摘要

为实现氨氮的高效选择性转化,设计了一个氯自由基介导的电化学体系.该电化学体系以稳定性好、氧化能力强的掺硼金刚石(BDD)电极为阳极,以Pd-Cu修饰的泡沫镍材料(Pd-Cu/NF)为阴极,以氯化钠为电解质,对BDD电极选择性电催化氧化性能与机理进行了研究.结果 表明:在4.0 V电压下,体系中的Cl-原位可转化成氯自由基(Cl·),Cl·可选择性地将氨氮转化为N2和少量NO3-,副产物NO3-在Pd-Cu/NF阴极被高效还原为N2;分别探究了阴极材料、电场强度、电极间距、溶液pH和电解质种类对氨氮转化性能的影响.通过电子顺磁共振和自由基捕获实验,证实了Cl·在氨氮转化过程中发挥了重要作用.在最优条件下,可实现40 min内100％的氨氮转化率和25 mg·L-1的N2生成量,以上研究结果可为解决水体中氨氮的污染问题提供参考.