石墨烯-二氧化钛电活性膜降解对氯间二甲苯酚研究

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单位清华大学环境学院;中国环境科学研究院;
来源环境科学学报
出版年2022
期号05
摘要
研究了石墨烯-二氧化钛电活性膜(rGO-TiO_2EM)降解对氯间二甲苯酚(PCMX)的机理及其出水对水环境和饮用水的安全性,采用有机-肼还原和真空抽吸法制备rGO-TiO_2EM,分析TiO_2添加量对rGO-TiO_2EM降解能力的影响,并对其降解PCMX的影响因素、活性物质作用、反应动力学和生物毒性变化进行研究.结果表明,在rGO-TiO_2EM中,TiO_2与GO质量比应小于1:5;在停留时间为6.78 min,电流密度为4.42m A·cm~(-2),通量为132.64 L·m~(-2)·h~(-1),PCMX初始浓度为10 mg·L~(-1)的初始条件下,PCMX去除率可达82.6%,说明了rGO-TiO_2EM的高效性;随着TiO_2添加量的增加,PCMX的降解效率和副产物生成量下降,然而降解产物毒性上升,可知生成的副产物生物毒性均低于PCMX本身,对水环境和饮用水具有安全性;提高r GO-TiO_2EM运行过程中单位体积水量的电能投入不仅能提高降解效果,还能减少副产物的生成,保证水环境和饮用水的安全;rGO-TiO_2EM降解PCMX主要的机理为直接反应.综上所述,rGO-TiO_2EM方法具有高效、副产物较少及环境和饮用水安全风险较低等特点,是值得进一步研究和应用的方法.

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