三维碳毡/β-PbO2阳极作为高孔电极电催化降解diuron除草剂:影响因素及降解机理( Electrocatalytic degradation of diuron herbicide using three-dimensional carbon felt/β-PbO2 anode as a highly porous electrode: Influencing factors and degradation mechanisms )

A Rahmani A Seid-Mohammadi M Leili A Shabanloo D Nematollahi

传统的平面PbO2阳极在电催化降解过程中得到了广泛的应用。然而，通过使用具有三维结构的多孔PbO2阳极，可以显著提高该过程的效率。本研究采用多孔碳毡(CF)和普通平面石墨片(G)作为PbO2阳极的电极基底。采用阳极沉积法制备了Cf/β-PbO2和G/β-PbO2阳极。用XRD、EDX-mapping、FESEM、BET-BJH等技术对电极的主要性能进行了表征。采用旋转中心复合设计对三维多孔Cf/β-PbO2阳极电催化降解敌草隆进行了模拟和优化。优化工艺后，比较了多孔Cf/β-PbO2和平面G/β-PbO2阳极对敌草隆的降解和矿化能力。敌草隆的电催化降解反应符合二次模型(R>0.99)。在最佳条件下，CF/β-PbO2阳极去除敌草隆的动力学比G/β-PbO2阳极快3倍。用CF/β-PbO2阳极完全矿化敌草隆所消耗的能量为2077kWh kg TOC。而G/β-PbO2阳极仅去除65%的TOC，消耗54%的能量。与g/β-PbO2相比，CF/β-PbO2具有更高的稳定性(115vs.91h)、更大的比表面积(1.6287vs.0.8565mg)和更高的析氧电位(1.89vs.1.84V)。在所提出的敌草隆降解途径中，芳香环和羰基、二甲基脲和酰胺基是HO自由基攻击的主要目标。

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