关键词:
氨氮
活性氯
氯自由基
二氧化钛
电化学高级氧化
摘要:
为进一步提高氯介导的电化学高级氧化(Cl-EAO)脱氨效率,本研究制备了一种新型TiO_(2)纳米线负载RuO_(2)阳极(TiO_(2)NBs-RuO_(2)),在考察其材料及电化学性质的基础上,探讨了不同条件对该阳极氨氧化性能的影响,并结合电子顺磁共振(EPR)和自由基淬灭实验对氨氧化机理进行了探究.材料表征结果表明,RuO_(2)均匀的负载在了TiO_(2)纳米线的表面,形成了疏松多孔的稳定结构,纳米线直径在100nm以内.电化学表征结果表明,TiO_(2)NBs-RuO_(2)阳极能够抑制析氧反应从而提高析氯反应电流效率.TiO_(2)NBs-RuO_(2)阳极的氨氧化过程符合零级反应动力学特征,50min内氨氮去除效率可达99.6%以上,显著高于未改性的Ti-RuO_(2)阳极及TiO_(2)-RuO_(2)阳极,并且其氨氧化性能会随着初始氨氮浓度、初始氯浓度、初始pH值以及电流密度的增加而增加.机理探究结果表明ClO·在氨氮降解过程中发挥了最主要作用.此外,研究对比了最常见的商用Ti-RuO_(2)阳极,发现TiO_(2)NBs-RuO_(2)阳极较商用阳极氨氧化效率提高29.7%,且能耗比和硝态氮产率更低.