硼掺杂金刚石电极电氧化去除含氯废水中的氧氟沙星研究
发布日期:2023-05-23
作者:姚禹
编辑:能源学院
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引言:
吉林大学石油化工污染场地控制与修复技术国家地方联合工程实验室任何军教授和周睿教授课题组在电化学高级氧化法去除含氯废水中有机污染物方面取得了重要进展。相关成果发表在Science of The Total Environment (IF=10.753)。论文题目为“Removal of ofloxacin from wastewater by chloride electrolyte electro-oxidation: Analysis of the role of active chlorine and operating costs”。
图1 期刊网站论文发表页(来源:期刊发表图)
电化学高级氧化技术是一种环境友好型技术,广泛应用于废水中有机污染物的降解。但是对于废水中普遍存在的氯离子,在电化学氧化降解有机污染物的过程中起到何种作用以及是否产生氯代有毒副产物等认知,研究报道较少。
课题组使用掺硼金刚石(BDD)电极作为电氧化体系的工作电极,以氧氟沙星(OFX)为模式抗生素污染物,探究了该体系在氯化钠作为支持电解质的条件下OFX的降解机理和效能分析,利用HPLC-MS/MS推断了可能的OFX降解路径,并预测了反应中间体的生物毒性。最终根据电极成本、电极使用寿命和效能分析,估算了含氯电解体系去除每克总有机碳(TOC)的平均电极成本。该研究为含氯废水中有机污染物的去除提供了新的方案。
图2 BDD电极电氧化OFX的降解机理
图3 (a)废水中常见阴离子在相同离子强度下的OFX去除效率;(b)ESR检测系统中的自由基信号;(c)和(d)使用卡马西平(CBZ)作为探针化合物验证活性氯的存在
图4 BDD电极体系在不用操作条件下的OFX去除率
图5 BDD电极体系中OFX的降解路径
图6 通过T.E.S.T程序评估反应中间体的生物毒性
表1 两种电极体系去除每克TOC的平均电极成本
详见原文:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721053778?via%3Dihub