修飾碳納米管電極電催化降解水中頭孢他啶的研究.pdf

1、近年來(lái)，PPCPs的生產(chǎn)和消費(fèi)越來(lái)越多，大量PPCPs排入水環(huán)境中，嚴(yán)重影響人類的健康與安全。因此需要對(duì)此類污染物進(jìn)行處理。本文采用電化學(xué)催化來(lái)降解水中的頭孢他啶，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.用5mol·L-1的HNO3對(duì)碳納米管進(jìn)行純化，制備碳納米管電極，選用稀土元素Ce，通過電沉積的方法對(duì)碳納米管電極進(jìn)行修飾。通過SEM、FTIR、XRD、XPS、塔菲爾曲線、循環(huán)伏安等對(duì)純化前后和修飾前后電極進(jìn)行分析測(cè)試，發(fā)現(xiàn)修飾后鈰以CeO

2、2形態(tài)存在，較未修飾電極有更強(qiáng)的催化活性。
　　2.以修飾后的CeO2/MWCNT電極電解頭孢他啶溶液，考察電流密度、極間距、pH、支持電解質(zhì)濃度、初始濃度對(duì)去除率的影響，并對(duì)比未修飾電極的去除率。發(fā)現(xiàn)在電流密度為3.0mA·cm-2、極間距為1cm、pH為6、支持電解質(zhì)濃度為1.0g·L-1、初始濃度為1mol·L-1的條件下電解1h后，CeO2/MWCNT電極降解頭孢他啶的效率幾乎高達(dá)100％，而未修飾電極則只有34.6％。通

3、過LC-MS分析其可能的降解路徑，斷裂氨基和羧基，進(jìn)而斷裂碳碳鍵和碳氮鍵，然后生成酰胺類物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸和酮，最終被氧化為水和二氧化碳。
　　3.考察了兩電極在不同影響因素下的電流效率，發(fā)現(xiàn)在前5min能取得較高的電流效率，之后下降很快。CeO2/MWCNT電極的電流效率均大于未修飾電極。
　　4.對(duì)兩電極在不同影響因素下的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行研究，得到在電流密度、極間距、pH、支持電解質(zhì)濃度變化時(shí)未修飾電極降解頭孢他啶為零級(jí)反