泡沫鎳和泡沫銅陰極電類Fenton氧化降解對硝基酚的比較

湯茜孫娟任小蕾楊春維王棟

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泡沫鎳和泡沫銅陰極電類Fenton氧化降解對硝基酚的比較

湯茜1，2，3，孫娟1，任小蕾1，楊春維1，3，王棟2

（1吉林師范大學環境科學與工程學院，吉林四平 136000；2大連理工大學環境學院，遼寧大連 116024；3吉林省高校環境材料與污染控制重點實驗室，吉林四平 136000）

選用兩種常見的泡沫金屬材料——泡沫鎳（NF）和泡沫銅（CF）作為電類Fenton氧化體系的陰極，分別從電極的形貌、結構、電類Fenton氧化降解對硝基酚（-NP）和穩定性能等方面進行了比較分析。結果表明，NF和CF均為三維多孔網絡結構，CF電極表面有少量銅氧化物顆粒沉積；NF和CF陰極均能催化O2原位兩電子還原產H2O2，當陰極電位為－0.9V，180min時H2O2的累積質量濃度達最大值，分別為64.2mg/L和56.5mg/L，電流效率分別為14.1%和14.3%；NF和CF陰極可拓寬電類Fenton氧化法的pH適用范圍，在不調節電解液初始pH條件下-NP均有較好的降解效果，當陰極電位為－0.9V，180min時-NP去除率分別為72.9%和80.7%，反應過程均符合一級動力學模型，CF電極體系-NP的降解速率高于其在NF電極體系中的降解速率；NF電極相對CF電極的穩定性較好，重復使用8次后，-NP去除率和電極形貌均沒有明顯變化，但仍有少量的鎳離子 溶出。

泡沫金屬；電類Fenton；降解；動力學；穩定性

泡沫金屬是一種由金屬基體和孔洞組成的三維網狀結構材料，它與相應的實體金屬材料相比，不僅具有金屬本身的特性，還具有比表面積大、透過性能好、密度較小、比強度高、吸能和吸音性能效果好等優點。近年來泡沫金屬作為一種新型功能和結構材料在許多領域開展了廣泛的應用研究，諸如電極材料[1-3]、還原劑[4]、催化劑或催化劑的載 體[5-6]、熱交換器[7]和過濾器[8]等。……