氧掺杂碳气体扩散电极用于电催化产活性氧抗菌防污研究

过氧化氢(H_(2)O_(2))等活性氧(ROS)物质因具有绿色高效的特点,在废水处理、杀菌消毒等领域受到研究者广泛关注。利用电催化生成H_(2)O_(2)是一种实时提供活性氧物质的有用方法。然而,目前报道的大多数高性能催化材料都是粉体形式,不便于在实际场景中的应用。因此,制备可直接应用的电极材料显得尤为重要。本研究利用喷涂-热解的制备方法,制备了高活性氧催化活性的氧化炭黑(O-CB)/多孔碳毡电极,通过聚四氟乙烯(PTFE)的修饰优化电极表面的氧气传质,成功制备氧掺杂碳气体扩散电极。研究结果表明,O-CB/PTFE-5 wt%电极具有最高的催化性能,其合成H_(2)O_(2)的速率达27.19 mg·L^(–1)(mg catalyst)^(–1)·cm^(–1)·h^(–1)。海洋典型污损微生物假单胞菌(Pseudomonas sp.)的抗菌实验表明,该电极电催化作用60 min产生的活性氧对Pseudomonassp.的杀菌率可达到97.69%,作用120min的杀菌率可达到99.99%。