活性炭强化泡沫钛基空气扩散电极电过臭氧氧化及降解布洛芬效能

为了提高传统污水处理技术对布洛芬这一新型污染物的去除效率,本研究构建了一种基于活性炭强化的泡沫钛空气扩散电极(AC@Ti-F GDE)的电过臭氧处理体系。该体系通过增强传统电过臭氧体系的氧化效能,用于布洛芬的去除。结果表明,相对于传统的电极(Ti-F),微孔泡沫钛空气扩散电极(Ti-F GDE)体系中的HO•相对含量提升了155.7%。在投加活性炭后,AC@Ti-F GDE体系中的HO•相对含量在Ti-F GDE体系的基础上进一步提升了35.4%。这种显著提升的HO•产量得益于AC@Ti-F GDE体系中H2O2的增加,从而进一步强化了电过臭氧的氧化效能。通过精确调控活性炭的投加密度和颗粒粒径,确定了AC@Ti-F GDE电过臭氧体系中最佳的活性炭投加密度为0.8 mg/cm^(3),最佳颗粒粒径为850μm。在此基础上,将AC@Ti-F GDE电过臭氧体系应用于布洛芬污染物的处理,通过对比不同因素下该体系降解布洛芬的程度,得到最佳运行条件:pH值为7.00,电流为150 mA,O3,gas浓度为52.2 mg/L,并采用液相质谱检测布洛芬降解过程中中间产物,得出了该体系的降解矿化机理:布洛芬首先通过羟基化、去甲基化和脱羧等反应逐步氧化支链,随后攻击苯环并开环生成脂肪酸,最终被进一步矿化生成CO_(2)和H_(2)O。AC@Ti-F GDE电过臭氧新体系,强化了传统电过臭氧体系氧化效能,为后续电过臭氧处理布洛芬提供新思路。