使用Fe-MOF作为催化剂和电催化剂进行药品降解的异质电-芬顿系统
Antía Fdez-Sanromán1, Marta Pazos1, M Angeles Sanromán1
1CINTECX, Universidade de Vigo, Grupo de Bioingeniería y Procesos Sostenibles, Departamento de Ingeniería Química, Campus Lagoas-Marcosende, 36310, Vigo, Spain.
Chemosphere
|August 27, 2023
概括
这项研究证明了铁金属有机框架 (Fe-MOF) 在异质电-芬顿工艺中去除反皮林的有效性. 优化条件实现了94%的去除,功能化的阴极在废水处理方面显示出有希望的结果.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 不同质的电-芬顿 (Fe-MOF) 工艺为污染物降解提供了同质方法的替代方案.
- 铁金属有机框架 (Fe-MOF),特别是Basolite® F-300,正在被探索作为电气-芬顿系统中的催化剂.
- 从废水中去除反皮林是一种重大的环境挑战.
研究的目的:
- 设计和优化使用Fe-MOF去除反皮林的异质电-芬顿系统.
- 评估Fe-MOF粉末和功能性阴极在抗皮林降解中的性能.
- 评估能源效率并确定降解中间体及其毒性.
主要方法:
- 使用中央复合设计 (CCD-FC) 优化工艺参数 (pH,Fe-MOF度,电流密度).
- 合成和表征Fe-MOF功能化的阴极 (碳黑/PTFE复合材料和电Ni泡).
- 评估抗皮林去除效率,能源消耗和中间毒性.
主要成果:
- 在优化条件下的Fe-MOF粉末 (pH 3,157.78 mg/L Fe-MOF,6.67 mA/cm2) 实现了几乎完全的抗皮林去除 (94%).
- 在优化条件下,能量消耗为0.29Wh/mg的抗皮林.
- 在1小时内,Fe-MOF功能化的阴极实现了80%的抗皮林去除,降低了降解产品的毒性.
结论:
- 铁-MOF是异质电-芬顿工艺的有效材料,具有高的抗皮林去除效率.
- 功能化的Fe-MOF阴极为抗皮林降解提供了稳定高效的替代方案.
- 治疗有效地降低了抗皮林及其副产品的毒性.
