铂电极氧化降解含氯芳香类有机化合物

2016-07-08
研发部

                                                              铂电极表面的SEM图

  含氯芳香类有机化合物是一类应用广泛、环境毒性高且难以降解的有机化合物。其中1,4-二氯苯(p-DCB)是非常重要的含氯芳香类化合物,主要用于防蛀剂、防霉剂及防臭剂生产,在水生生物中可发生生物蓄积, 是潜在的环境和食物污染源,可对人体产生严重的“三致效应”,环境水体中最大污染量为75μg·L-1。p-DCB因其本身芳环结构和氯原子的存在,导致氯原子的电子和苯环上的π电子形成稳定的共轭体系,从而具有很强抗生物降解性,如何有效降解水相p-DCB成为当今的研究热点。

        电化学方法可有效降解此类难生物降解的有机污染物。电化学反应是电荷在电极/溶液相间转移的反应,反应速度快且通过改变电极电位可有效地改变电极过程,具有操作简单、易实现自动化、环境兼容性好等优点。

        p-DCB主要存在于化工废水中,与有机溶剂和水相混合排放,因此进行有机溶剂-水相p-DCB电化学降解研究具有重要的现实意义。

        浙江工业大学环境工程研究中心刘奇等人重点研究了乙腈-水相Pt电极氧化p-DCB机理及反应过程聚合物膜对电氧化行为的影响,得出如下结论:

       (1)乙腈相和乙腈-水相中,电流密度响应均随p-DCB浓度增大而逐渐增大,两者氧化峰峰电位随p-DCB浓度增大逐渐正移,乙腈-水相中p-DCB氧化电位(2.3V)小于乙腈相(2.7V)。

       (2)乙腈-水相p-DCB在Pt电极上的电氧化是电极表面失电子的直接氧化和活性自由基的间接氧化的综合;氧化中间产物包括对氯酚、对苯醌、顺丁烯二酸、草酸、乙酸和甲酸。

       (3)p-DCB在Pt电极表面发生电化学聚合,有机聚合物膜的形成使得电极表面电阻变大。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司