2023年 第30卷 第11期
《工程（英文）》 >> 2023年 第30卷 第11期 doi: 10.1016/j.eng.2022.12.005
流体电化学靶向诱生硫酸根自由基降解水中微污染物
a Textile Pollution Controlling Engineering Center of Ministry of Environmental Protection, College of Environmental Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, China
b State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment, School of Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China
c MIIT Key Laboratory of Critical Materials Technology for New Energy Conversion and Storage, School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China
d Innovation Center for Textile Science and Technology, College of Textiles, Donghua University, Shanghai 200051, China
e Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security, Shanghai 200092, China
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摘要
水中微污染物的深度去除是环境工程领域的重大挑战。受限于低浓度和高毒性等污染特征，传统水处理策略难以实现这类污染物的有效去除。基于此，本文提出了流体电化学靶向诱生硫酸根自由基（SO4•–）的研究设想，通过构筑穿透式电化学反应系统，实现了阳极将硫酸根离子（SO42−）氧化生成过硫酸根（S2O82−），再通过阴极还原反应将S2O82−转化为SO4•–。开展了流体电化学系统构造原理、硫酸根自由基靶向生成机制和微污染物降解机理等相关研究。结果表明，在最优实验条件下，该系统可在单次流模式下实现苯胺的高效降解（100%）和总有机碳的有效去除（65.0%）。该系统在宽pH范围内和复杂水基质条件下均能实现多种微污染物的有效去除。本工作基于“以废治废”理念，结合了膜分离和电化学的技术优势，有望为水中微污染物的深度去除提供一种潜在可行的技术选择。
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