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      電催化陽(yáng)極材料在難降解有機(jī)廢水處理中的研究進(jìn)展

      2023-01-02 02:29:12朱米家田入婷李凡修
      化學(xué)與生物工程 2022年9期
      關(guān)鍵詞:表面層中間層電催化

      吳 渴,朱米家,楊 逸,田入婷,李凡修

      (長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 荊州 434023)

      制藥、印染、石油、焦化等行業(yè)產(chǎn)生的廢水是難降解有機(jī)廢水的主要來源。難降解有機(jī)廢水中的主要污染物包括維生素、有機(jī)染料、芳香族化合物以及含硫、氮的有機(jī)化合物。這些有機(jī)污染物毒性大、可生化性差,往往難以被微生物有效降解,會(huì)在生態(tài)環(huán)境中轉(zhuǎn)移,對(duì)環(huán)境造成二次污染。傳統(tǒng)的水處理技術(shù)如生化法不能從根本上去除難降解有機(jī)廢水中的污染物[1]。

      電催化氧化技術(shù)是一種環(huán)境友好型水處理技術(shù),與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比,具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):(1)電子直接參與化學(xué)反應(yīng)或電子與溶液中化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)生成強(qiáng)氧化性物質(zhì)來處理有機(jī)污染物,無(wú)需投加化學(xué)物質(zhì);(2)反應(yīng)條件溫和,常溫常壓下反應(yīng)即可進(jìn)行;(3)電化學(xué)反應(yīng)器操作簡(jiǎn)單便捷,易于自動(dòng)化管理[2-4]。隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,電催化氧化技術(shù)受到越來越多研究者的關(guān)注,成為近年來難降解有機(jī)廢水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。作者簡(jiǎn)述電催化氧化技術(shù)的原理,介紹電催化陽(yáng)極材料的主要類型,重點(diǎn)綜述從基體、中間層、表面層等3個(gè)方面進(jìn)行改性后的的鈦基形穩(wěn)陽(yáng)極(DSA)電極在難降解有機(jī)廢水處理中的研究進(jìn)展,擬為電催化陽(yáng)極材料在難降解有機(jī)廢水處理中的深入應(yīng)用提供參考。

      1 電催化氧化技術(shù)的原理

      電催化氧化處理有機(jī)廢水是一種典型的高級(jí)氧化技術(shù),主要原理是利用陽(yáng)極產(chǎn)生的物理吸附活性氧即游離羥基自由基(·OH)和化學(xué)吸附活性氧(MOx+1)在電極界面或溶液中催化降解或轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物。其中·OH對(duì)有機(jī)污染物的氧化降解能力優(yōu)于MOx+1。·OH能夠無(wú)選擇性地氧化有機(jī)污染物,甚至可以達(dá)到礦化有機(jī)污染物的程度;而MOx+1是選擇性地氧化有機(jī)污染物,通過破壞有機(jī)污染物結(jié)構(gòu),將大分子有機(jī)污染物分解為小分子有機(jī)污染物,利于后續(xù)處理,如生物處理[5-6]。

      2 電催化陽(yáng)極材料的主要類型

      目前在電催化氧化技術(shù)中應(yīng)用的陽(yáng)極材料主要包括貴金屬電極、石墨電極、形穩(wěn)陽(yáng)極(DSA)和摻硼金剛石(BDD)電極等。Pt等貴金屬電極具有穩(wěn)定性好、析氧電位高及催化活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但其價(jià)格昂貴,難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。石墨電極導(dǎo)電性良好、價(jià)格低廉,但機(jī)械強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差,不適用于成分復(fù)雜的有機(jī)廢水。

      DSA電極是由意大利De Nora公司從荷蘭學(xué)者Henri·Bernard·Beer研發(fā)的鈦基混合氧化釕涂層陽(yáng)極改進(jìn)而來,是20世紀(jì)電化學(xué)領(lǐng)域最重要的發(fā)明之一。經(jīng)典的DSA電極一般是以機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好的金屬鈦為基底材料的鈦基金屬氧化物電極。鈦基DSA電極價(jià)格比貴金屬電極低,穩(wěn)定性比石墨電極好,且催化活性優(yōu)于石墨電極和貴金屬電極。鈦基DSA電極制備方法簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活,可通過改變電極表面的活性層來實(shí)現(xiàn)對(duì)不同有機(jī)廢水的降解處理。

      BDD電極作為一種新型DSA材料,從20世紀(jì)90年代起就受到了科研工作者的廣泛關(guān)注,是電催化氧化降解有機(jī)污染物的最佳候選電極之一。BDD電極具有許多其它電極材料不可比擬的綜合性能,如高析氧電位、寬電化學(xué)電勢(shì)窗口、低背景電流、高穩(wěn)定性、高度化學(xué)惰性、不易吸附有機(jī)污染物、低表面污染概率等。但是由于BDD電極制備工藝復(fù)雜且成本高昂,極大地限制了其工業(yè)化應(yīng)用。

      電催化氧化技術(shù)在處理難降解有機(jī)廢水時(shí)存在催化效率較低、傳質(zhì)效果較差、單位能耗較高等問題,因此,對(duì)鈦基DSA電極的功能化改性成為解決這些問題的關(guān)鍵之一。

      3 電催化陽(yáng)極材料的改性

      鈦基DSA電極種類繁多,一般包括基體、中間層和表面層,主要從這3個(gè)方面對(duì)鈦基DSA電極進(jìn)行功能化改性。

      3.1 基體

      早期的PbO2電極是實(shí)心的,沒有基體,存在脆、易變形、易損壞、機(jī)械加工困難、成品率低、成本高等缺點(diǎn),使PbO2電極的推廣應(yīng)用受到極大的限制。經(jīng)過研究者的不斷嘗試與研究,開發(fā)出了以陶瓷、不銹鋼、玻璃碳及貴金屬等為基體的PbO2電極。由于Ti的熱膨脹系數(shù)與PbO2接近,具有耐腐蝕性較強(qiáng)、不易變形等優(yōu)點(diǎn),常被用作PbO2電極的基體,構(gòu)成的鈦基PbO2(Ti/PbO2)電極為經(jīng)典的DSA電極。傳統(tǒng)的鈦基體在鍍PbO2鍍層時(shí),鍍層附著力低、易剝落,使電極在電解過程中壽命不穩(wěn)定、催化性能降低。因此,可以通過改變基體的形狀及基體表面的微觀結(jié)構(gòu)來提高鍍層的附著力,從而提高電極的催化性能,延長(zhǎng)其使用壽命[7]。

      大多數(shù)傳統(tǒng)DSA電極是平板微晶表面形態(tài),導(dǎo)致有效活性區(qū)域較小、基體利用率低。相比于平板電極,多維的納米結(jié)構(gòu)和多孔電極可以提高比表面積,使電極具有更大的活性區(qū)域,縮短離子傳遞的擴(kuò)散路徑和電子傳導(dǎo)時(shí)間。Chai等[8]采用電化學(xué)沉積法制備了新型三維高度有序大孔的PbO2(3DOM-PbO2)電極,在三維的PbO2薄膜中,每個(gè)球形腔分別與上下三層相鄰的球形腔相連,孔徑約為500 nm。與傳統(tǒng)平板微晶PbO2相比,三維的PbO2納米晶體具有更高的比表面積、更高的析氧電勢(shì)、更小的電子轉(zhuǎn)移電阻和更多的晶體活性位點(diǎn),從而產(chǎn)生更好的電催化性能。

      He等[9]在網(wǎng)狀鈦基板上沉積了一種疏水網(wǎng)絡(luò)PbO2,制備了三維網(wǎng)狀的PbO2(3DN-PbO2)電極,并利用該電極對(duì)撲熱息痛藥物進(jìn)行了電化學(xué)降解。更高比表面積的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為活性材料提供了更強(qiáng)的負(fù)載能力,也大大降低了電化學(xué)降解的傳質(zhì)阻力,加速了物質(zhì)與電子的傳質(zhì)速率。3DN-PbO2電極上·OH的利用率可達(dá)90%,對(duì)撲熱息痛藥物有較好的電化學(xué)氧化降解能力,其性能幾乎與BDD電極相當(dāng)。構(gòu)造成三維立體結(jié)構(gòu)除了將鈦板換成鈦網(wǎng)外,郭忠誠(chéng)等[10]還制備了一種柵欄型鈦基PbO2陽(yáng)極,先由鉛包銅導(dǎo)電排和連接于鉛包銅導(dǎo)電排下方的一組鈦棒組成陽(yáng)極;然后將這些鈦棒組成柵欄結(jié)構(gòu)體,將柵欄結(jié)構(gòu)體的鈦基體經(jīng)除油、噴砂粗化、除去氧化膜、活化處理后,電鍍?chǔ)?PbO2復(fù)合層,獲得柵欄型鈦基PbO2陽(yáng)極。與傳統(tǒng)平板型陽(yáng)極相比,柵欄型陽(yáng)極可降低槽電壓,延長(zhǎng)電極使用壽命,改善電解液的流動(dòng)性,降低能耗,提高陰極電流效率。

      提高電極的性能除了改變電極基體的形狀外,還可以通過改變基體表面的微觀結(jié)構(gòu)提高基體與表面層之間的結(jié)合程度。傳統(tǒng)的方法是在基體使用前進(jìn)行間隙處理和酸洗刻蝕等過程,以延長(zhǎng)電極使用壽命,但是這種方法的效果極為有限。目前,在鈦板表面通過氧化生成TiO2納米管矩陣列(TiO2-NTs)的新方法,為鈦基體的預(yù)處理提供了新思路。如Xie等[11]以鈦板為陽(yáng)極、鉑網(wǎng)為陰極,通過對(duì)陽(yáng)極進(jìn)行氧化得到表面有TiO2-NTs的鈦基體,并利用該基體制備了TiO2/SnO2-Sb/聚四氟乙烯樹脂-PbO2電極。將該電極用于抗生素的處理,結(jié)果顯示,在鈦板上生長(zhǎng)TiO2納米管可以有效提高電流效率,氧化的單位電能消耗量降低了16.2%,氧化過程中電子轉(zhuǎn)移效率高達(dá)88.45%。在三維結(jié)構(gòu)上,TiO2-NTs在鈦基體上排列緊密有序,納米管一端緊緊附著在鈦基板上,另一端中空開放圓形和橢圓形,可以顯著提高表面層和基體之間的結(jié)合程度。相較于傳統(tǒng)的預(yù)處理方法,使用TiO2-NTs作為鈦基體的改性方法并不復(fù)雜,而且改性后性能提升顯著。

      3.2 中間層

      在電極運(yùn)行期間由于陽(yáng)極析氧反應(yīng)難以避免,該過程產(chǎn)生的氧氣不僅會(huì)加劇表面層從基體上脫落,而且氧氣還會(huì)與裸露的鈦基體反應(yīng)產(chǎn)生TiO2膜鈍化層。TiO2導(dǎo)電性弱,會(huì)降低基體與表面層的結(jié)合程度,使陽(yáng)極電阻增大、電極活性降低、反應(yīng)效率降低以及電解能耗升高。引入中間層可以有效保護(hù)鈦基體和表面層之間的這一重要界面,加強(qiáng)基體與表面層結(jié)合力,避免表面層脫落和鈦基體鈍化,延長(zhǎng)電極使用壽命,提高電極穩(wěn)定性[12]。

      錫銻氧化物中間層是鈦基DSA電極中應(yīng)用最普遍的金屬氧化物中間層,大多數(shù)采用熱分解法獲得。錫銻氧化物的電阻率約為5×10-3Ω·m,相較于TiO2,錫銻氧化物具有良好的導(dǎo)電性;因?yàn)殄a銻氧化物中間層表面晶粒排列致密有序,使錫銻氧化物具有調(diào)整氣體析出電位的能力,能有效阻止新生成的氧自由基向基體方向擴(kuò)散,防止鈦基體氧化[13];在對(duì)鈦基體采用熱分解法涂覆錫銻氧化物時(shí)有少量TiO2生成,由于錫銻氧化物的晶格尺寸與TiO2相近,導(dǎo)致錫銻氧化物和TiO2容易形成固溶體,使鈦基體與錫銻氧化物結(jié)合更加緊密,從而防止鈦基體表面被氧化,延長(zhǎng)電極的使用壽命[14]。Han等[15]采用電沉積法制備了Ti/SnO2-Sb2O3/β-PbO2電極,并用于降解水解型聚丙烯酰胺。通過掃描電鏡(SEM)發(fā)現(xiàn),與Ti/β-PbO2電極相比,Ti/SnO2-Sb2O3/β-PbO2電極的表面裂紋明顯減少,有效減少了電解過程中產(chǎn)生的氧自由基向鈦基體擴(kuò)散,降低了表面層脫落的概率,避免生成高阻抗TiO2,延長(zhǎng)了電極使用壽命。

      比較常見的金屬氧化物中間層還有MnO2中間層。MnO2中間層晶粒更加均勻致密,與基體結(jié)合緊密,更有利于提高電極的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)其使用壽命。徐亮等[16]在鈦基體與PbO2層之間加入MnO2中間層,延長(zhǎng)了電極的整體使用壽命,改性后電極的性能提升更顯著。Tang等[17]為了提高Ti/PbO2電極在處理難降解有機(jī)廢水中的穩(wěn)定性,引入碳化鎢(WC)改性MnO2復(fù)合涂層(MnO2-WC)作為中間層,大大提高了電極的穩(wěn)定性。Ti/MnO2-WC/β-PbO2涂層陽(yáng)極具有較高的電催化活性和穩(wěn)定性,其加速壽命是普通Ti/PbO2陽(yáng)極的2倍以上。

      此外,還可以在鈦基體表面覆鍍一層貴金屬如Pt、Au、Ag等作為中間層。陶自春等[18]為改善鈦基銥鉭涂層電極的性能,采用電鍍、刷鍍和磁控濺射鍍等工藝在鈦基體表面覆鍍Pt中間層,并利用SEM、XRD、拉開法分別從表面形貌、與鈦基體的結(jié)合力、成分和相結(jié)構(gòu)3個(gè)角度對(duì)Pt中間層的性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究與對(duì)比分析。結(jié)果表明,Ti/Pt/IrO2+Ta2O5電極在添加Pt中間層后電流效率達(dá)到了93%,磁控濺射鍍層與鈦基體的結(jié)合強(qiáng)度最高,電極的使用壽命顯著延長(zhǎng)。Ciríaco等[19]使用Ti/Pt/PbO2電極作為陽(yáng)極處理布洛芬,并與BDD電極的處理效果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明,在電流密度為20 mA·cm-2時(shí),BDD電極和Ti/Pt/PbO2電極的處理效果極為接近;但在電流密度為30 mA·cm-2時(shí),BDD電極的處理效果遠(yuǎn)優(yōu)于Ti/Pt/PbO2電極,達(dá)到了100%。相對(duì)于改性前的普通Ti/PbO2電極,Ti/Pt/PbO2電極的穩(wěn)定性提升、使用壽命延長(zhǎng),是性能較優(yōu)的電催化材料。研究發(fā)現(xiàn),Au作為中間層也具有降低界面電阻和提高電極穩(wěn)定性的作用,但因其成本較高且耐腐蝕性較差,沒有應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)化生產(chǎn)中。

      除了以金屬氧化物和貴金屬作為鈦基DSA電極的中間層外,研究者還以其它過渡金屬、合金、納米材料和高聚化合物等作為中間層進(jìn)行了探究,取得了較好的成果。如唐長(zhǎng)斌等[20]、尤宏等[21]分別以過渡金屬鎳(Ni)、鈷(Co)作為鈦基DSA電極的中間層制備了Ti/Ni/PbO2電極和Ti/Co/SnO2電極。Ti/PbO2電極引入Ni后,Ni中間層的存在對(duì)電鍍初期PbO2的形核生長(zhǎng)極為有利,使PbO2能夠快速附著在電極表面,進(jìn)而使電極表面層的厚度有所增加,結(jié)晶也更加致密;同時(shí)讓電極的槽電壓降低,電極表面電勢(shì)分布更均勻,電極能耗顯著降低,電極使用壽命延長(zhǎng)。Ti/Co/SnO2電極與不含中間層的Ti/SnO2電極相比,使用壽命大幅延長(zhǎng),但對(duì)苯酚的電催化降解效率卻有所下降。趙巖等[22]在鈦基RuTiSn電極中添加IrCo中間層,發(fā)現(xiàn)IrCo中間層能夠顯著提高鈦基體和表面活性層之間的結(jié)合程度,既使該電極保持較高的電催化活性和較低的析氯電位,又顯著提高了電極的穩(wěn)定性,電極使用壽命高達(dá)480 h。

      Duan等[23]將電泳沉積和電沉積技術(shù)相結(jié)合,制備了一種以石墨烯納米片(GNS)為中間層的GNS-PbO2電極,比較了GNS-PbO2電極和傳統(tǒng)PbO2電極對(duì)鄰氯苯酚的電催化降解效率。GNS-PbO2電極具有完整的八面體β-PbO2微晶,其晶粒尺寸遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的PbO2電極,具有更大的電化學(xué)活性表面積和更強(qiáng)的·OH產(chǎn)生能力,因而具有更高的電化學(xué)活性。結(jié)果表明,GNS-PbO2電極的使用壽命(107.9 h)是傳統(tǒng)PbO2電極(55.9 h)的1.93倍;GNS-PbO2電極對(duì)鄰氯苯酚的降解速率常數(shù)(Kapp=2.75×10-2min-1)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)PbO2電極的(Kapp=1.76×10-2min-1)。楊丙衡等[24]以摻雜銻的SnO2鈦網(wǎng)(Ti/SnO2-Sb)為基體,以摻雜鈰的PbO2(PbO2-Ce)為表面活性層,中間插入具有良好導(dǎo)電性的非離子型高聚化合物聚吡咯(PPy),制備具有三維立體結(jié)構(gòu)的Ti/SnO2-Sb/PPy/PbO2-Ce電極。結(jié)果表明,Ti/SnO2-Sb/PPy/PbO2-Ce電極具有較高的穩(wěn)定性、較多的活性位點(diǎn)以及較高的析氧電位,因而具有優(yōu)異的有機(jī)物降解能力和較低的能耗。

      中間層的主要作用是增加表面活性層PbO2與基體間的結(jié)合力,因此增加中間層的數(shù)量和種類也能有效提高電極的穩(wěn)定性。趙巖等[22]研究了IrCo中間層的層數(shù)對(duì)RuTiSn電極電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,引入1、3和5層中間層電極的強(qiáng)化壽命分別是純RuTiSn電極的10倍、26倍和43倍,各電極都呈現(xiàn)良好的穩(wěn)定性,且電催化活性相差不大。中間層的引入雖然可以提高電極的穩(wěn)定性、延長(zhǎng)使用壽命,但也會(huì)提高DSA電極的制備難度和制備成本。因此,需要合理地引入中間層,而不是一味使用多元復(fù)合中間層。

      3.3 表面層

      為了獲得更好的處理效果,鈦基DSA電極表面層的種類不斷增多,目前主要有鈦基釕系涂層電極、鈦基銥系涂層電極、鈦基MnO2涂層電極和鈦基PbO2涂層電極[7]。主要的改性方法是對(duì)表面層的摻雜改性,包括元素?fù)诫s和顆粒(惰性顆粒與活性顆粒)摻雜[25]。

      元素?fù)诫s是將一種或幾種選定的元素引入表面層,進(jìn)而使電極表面層的性質(zhì)發(fā)生改變。對(duì)表面層進(jìn)行摻雜改性的元素主要有:銅、鐵、鎳、氟和稀土元素等。稀土元素是較活潑的金屬,電催化性能較好,在覆鍍表面層過程中添加稀土元素可以起到細(xì)化表面層晶粒、凈化晶面的作用[26]。紀(jì)紅等[27]研究了鈦基Ru-La-Sn氧化物涂層電極和鈦基Ru-La-Ti氧化物涂層電極的電催化性能,結(jié)果表明,在加入稀土元素La后,電極的電催化性能隨之提高,因?yàn)長(zhǎng)a可以改善表面層多孔性的結(jié)構(gòu),提高表面層的有效面積。Zhang等[28]采用溶膠-凝膠法制備了摻雜Ce的Ce-Ti/TiO2電極,并用其處理油田含聚污水。研究發(fā)現(xiàn),稀土元素Ce的摻雜有利于晶粒細(xì)化,增大涂層表面積,提高表面層在鈦基體表面的覆蓋率,有利于改善電導(dǎo)率。當(dāng)Ce摻雜比(質(zhì)量比)為1.5%時(shí),COD去除率最高;當(dāng)Ce摻雜比為2%時(shí),COD去除率反而低于未摻雜Ce的對(duì)照組。與傳統(tǒng)高級(jí)氧化法相比,Ce-Ti/TiO2電極電催化氧化處理油田含聚污水,聚丙烯酰胺和COD的去除率分別提高了20%和8%~9%,說明Ce的摻雜可以提高電極的催化活性。

      顆粒摻雜是指將活性顆粒或惰性顆粒裹挾進(jìn)入表面層中,使表面層的粗糙度增加,形成多孔結(jié)構(gòu),以降低電極表面層的內(nèi)應(yīng)力,增強(qiáng)電極耐腐蝕性,提高電極穩(wěn)定性。這些顆粒主要包括Co3O4、RuO2、PbO2、Sb-SnO2、ZrO2、CeO2和TiO2等[29]。所謂活性顆粒,即顆粒本身具有功能性,并能通過摻雜方式賦予復(fù)合電極以相應(yīng)的功能。Xu等[30]采用共沉積法制備了以Ti/SnO2-Sb為基體、摻雜活性顆粒P25-TiO2的新型電極。加速壽命實(shí)驗(yàn)表明,P25-TiO2摻雜PbO2電極比未摻雜PbO2電極具有更好的穩(wěn)定性,壽命測(cè)試值達(dá)到158.3 h。線性掃描伏安法結(jié)果表明,P25-TiO2摻雜PbO2電極在光照下的有機(jī)廢水降解實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應(yīng),說明P25-TiO2摻雜PbO2電極具有未摻雜電極不具備的光電性質(zhì)。在光照條件下,摻雜PbO2電極對(duì)甲基橙廢水的脫色率隨外加電壓升高而升高,但電極的使用壽命沒有明顯延長(zhǎng)。所謂惰性顆粒,即摻雜的顆粒無(wú)法使復(fù)合電極的性能有所提升,僅能改善表面層的初始性能。梁琳琳等[31]為提高Ti/PbO2電極在電催化氧化處理有機(jī)廢水時(shí)的穩(wěn)定性及處理效率,使用溶劑熱法制備的Sb-SnO2顆粒對(duì)Ti/PbO2電極進(jìn)行摻雜改性。相比于未改性Ti/PbO2電極,改性Ti/PbO2電極在穩(wěn)定性及抑制析氧反應(yīng)方面均有改善。在對(duì)酸性紅G溶液的催化降解過程中,改性Ti/PbO2電極的表現(xiàn)優(yōu)于未改性Ti/PbO2電極。當(dāng)摻雜顆粒用量為1.0 g·L-1時(shí),強(qiáng)化壽命達(dá)到120 h,析氧電位達(dá)到1.88 V(相對(duì)于Ag/AgCl電極),脫色反應(yīng)速率常數(shù)可達(dá)到0.030 6 min-1。

      4 結(jié)語(yǔ)

      電催化氧化技術(shù)作為一種環(huán)境友好型水處理技術(shù),在處理難降解有機(jī)廢水方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),但目前其在國(guó)內(nèi)還只是小規(guī)模的應(yīng)用,沒有得到大規(guī)模的推廣。原因在于,電催化氧化技術(shù)的處理效果雖然較好,但是其電解能耗巨大,不符合當(dāng)前節(jié)能減排的要求。通過對(duì)電催化陽(yáng)極材料的改性可以有效降低電催化氧化技術(shù)的能耗,目前主要通過基體的形態(tài)變化、引入不同中間層、對(duì)表面層進(jìn)行摻雜等手段對(duì)傳統(tǒng)鈦基DSA電極進(jìn)行改性,改性后的電催化陽(yáng)極材料性能均大幅提升。目前對(duì)電催化陽(yáng)極材料的改性方法大都是經(jīng)驗(yàn)型的,今后應(yīng)深入研究電催化氧化機(jī)理及電催化陽(yáng)極失活機(jī)理,針對(duì)特定有機(jī)污染物的性質(zhì)和處理要求設(shè)計(jì)制備特性電極,降低電催化氧化技術(shù)的運(yùn)行成本和能耗,為電催化氧化技術(shù)的大范圍推廣提供技術(shù)支撐。

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