对3DG-PbO₂阳极进行Y介导的优化,用于电化学降解PFOS

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学

背景情况:

• perfluorooctanesulfonate (PFOS) 是一种持久性有机污染物,需要有效的降解方法.
• 之前的研究使用了三维石墨烯改性二氧化 (3DG-PbO2) 阳极进行PFOS电化学氧化.
• 使用3DG-PbO2阳极的PFOS的矿化效率需要进一步改进,因为PFOS的反性.

研究的目的:

• 提高3DG-PbO2阳极的电化学活性,以改善PFOS降解.
• 研究 (Y) 兴奋剂对3DG-PbO2阳极性能的影响.
• 为了优化Y兴奋剂度和PFOS去除的操作参数.

主要方法:

• 制造和3DG编号的PbO2阳极 (Y/3DG-PbO2) 与不同的Y3+度 (5,15,30毫米).
• 阳极形态,结构和电化学性质的表征.
• 电化学氧化试验用于PFOS降解和运行参数的分析,使用响应表面方法.

主要成果:

• Y注提炼了β-PbO2晶体,增加了氧气演变超电位和活性位点,并降低了电子转移阻力.
• Y/3DG-PbO2-15阳极表现出优异的电催化活性,在120分钟后实现了80.89%的TOC去除,而3DG-PbO2阳极则达到69.13%.
• 在最佳运行条件下 (50 mA/cm2电流密度,12.21 mg/L PFOS,pH 5.39,0.01 M Na2SO4),在40分钟内将97.16%的PFOS去除.

结论:

• 兴奋剂显著提高了用于电化学氧化PFOS的3DG-PbO2阳极的性能.
• Y/3DG-PbO2-15阳极是降解持久有机污染物的高效材料.
• 优化的操作条件进一步提高了PFOS去除效率,表明了有前途的处理技术.