中国环境科学

作者：葛旭, 钱煦斌, 徐磊, 骆竹君, 唐少宇, 牛军峰

单位：1. 华北电力大学环境科学与工程学院, 北京 102206;2. 东莞理工学院生态环境工程技术研发中心, 广东 东莞 523808

关键词：电催化氧化,磺胺甲恶唑,多孔Ti4O7,连续折流反应器,间接氧化

基金：国家重点研发计划政府间国际科技创新合作项目(2022YFE0135700);国家自然科学基金资助项目(52370076);中央高校基本科研业务费资助项目(2023MS063)

通过真空等离子体喷涂技术成功制备多孔Ti4O7电极,并构建连续折流式电催化氧化装置,以实现水中磺胺甲恶唑(SMX)的有效降解.考察了操作条件对SMX降解效率的影响,计算了体系能耗,并评估了系统的稳定性和实际废水处理效果,同时推测了SMX的电催化降解机理.结果表明,在10mg/L SMX初始浓度、5mmol/L电解质浓度、5mA/cm2电流密度、27mL/min溶液流速的反应条件下,连续折流式电催化氧化装置对SMX的去除效率可达82.0%、降解能耗13.1kWh/m3、矿化效率34.2%、矿化电流效率0.7%. SMX的主要降解机理为间接氧化, •OH和SO4•−在SMX降解反应中的贡献效率分别为76.1%和5.8%,其主要降解路径主要为羟基化、断键、氧化和耦合,最终生成小分子物质.对实验配水和实际废水的长期处理过程中表现出良好的SMX降解性能和运行稳定性,实际废水中SMX去除效率、TOC去除效率和COD去除效率等分别为100%、19.8%、72.2%,且经过电氧化处理后废水毒性降低.因此,基于多孔Ti4O7电极的连续折流式电催化氧化装置可实现对水中SMX的有效去除.

来源：2025年第8期

《中国环境科学》期刊编辑部

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