基于Pb3O4磁性颗粒的2.5维电极体系构建及性能研究

为了实现对有机污染物的高效降解,构建了基于Pb3O4磁性颗粒的2.5维电极体系。通过浸渍热分解法制备Fe3O4/Pb3O4磁性颗粒,以表面元素含量、复合材料晶体结构及颗粒磁性为优化指标,确定颗粒涂覆次数为6次。随后通过循环伏安性质、羟基自由基产量及传质系数等指标的对比,发现2.5维电极体系在性能上优于2维电极体系,并确定优化颗粒用量为5 g。最后以酸性红G为目标物,对比两种电极体系的电催化性能,结果表明,2.5维电极体系在120min时废水脱色速率、化学需氧量(COD)去除效率、总有机碳浓度(TOC)去除效率分别为100%、67%、42.9%,每克COD降解能耗为0.62 kW·h,均优于2维电极体系对应指标。Fe3O4/Pb3O4磁性颗粒在电极表面的附着使得2.5维电极体系拥有更大的固液界面面积和更好的传质条件。