CuO-Co3O4改性钛基纳米电极去除水中硝酸盐

• 作者: 刘松麟 杨庆峰 邱辉强 孙宇雯 刘阳桥
• 来源期刊: 工业水处理
• 学科: 化学
• 关键词: 四氧化三钴;钛基纳米电极;硝酸盐;电催化;金属有机框架
• 年，卷（期）: 2025,（2）
• 页码范围: 52-59
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19965/j.cnki.iwt.2024-0068

摘要

依据金属有机框架（MOF）合成路径，经两次水热再煅烧的方法制备CuO-Co3O4改性钛基纳米电极(CuO-Co3O4@TBNE)。XRD和XPS表征表明，电极表面由Co3O4和Cu2+物质组成；SEM和EDS表征发现质量分数约7.85%的Cu元素负载在了Co3O4纳米条上；利用LSV测试了电极对于水中NO3--N的电催化还原能力，发现其电流响应密度较大，表现出了较强的电化学活性。将其用于电催化还原去除水中硝酸盐，结果表明，在pH=7、电流密度10 mA/cm2、NO3--N初始质量浓度50 mg/L条件下电解2 h后NO3--N去除率达到99.73%；电极可以在较大酸碱范围内工作，中性和酸性条件下比在碱性条件下电化学还原效果更好；此外，当添加质量浓度为1 000 mg/L的Cl-时，可以获得93.7%的总氮去除率。添加叔丁醇（TBA）的原子H*清除实验表明，该电极催化体系基本沿直接电子还原路径进行。稳定性评价实验表明，CuO-Co3O4@TBNE电极在10次循环实验中表现出了较好的稳定性以及极低的金属浸出量。