钯/泡沫镍电极高效电催化脱氯:2-氯联苯的绿色处理策略

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本文主要探讨了钯/泡沫镍电极在水体中2-氯联苯电催化脱氯过程中的应用和优化。由清华大学环境科学与工程系的王姝、余刚和杨波团队进行的研究,他们利用两室流通式隔膜电解池系统,系统性地研究了电流密度、水体pH值和溶液流速对2-氯联苯脱氯效率的影响。实验结果显示,最佳操作条件为电流密度1.5mA/cm²,阴极液pH值5.5,阴极液流速7.4mL/min·cm²,这使得在30分钟内,2-氯联苯的去除率高达91.4%。 2-氯联苯是一种持久性有机污染物(PCBs),因其高毒性及持久性而受到全球关注,尤其是根据《斯德哥尔摩公约》的要求,各国需努力减少PCBs的排放。中国由于历史原因,PCBs的生产和消费曾十分活跃,导致环境中存在大量污染。特别是对于受PCBs泄漏影响的水体,如浙江台州,其PCBs浓度超标严重,急需采取有效手段进行环境修复。 在当前的环境修复技术中,钯修饰电极的电催化还原脱氯法表现出显著优势。这种方法相较于零价铁颗粒还原,具有更高的效能和更低的能耗,且避免了钯/铁双金属可能产生的铁基氧化性和氢氧化物沉淀问题。通过电催化过程,2-氯联苯会逐渐被逐步加氢还原,最终产物的毒性大大降低,环保效益显著。 本研究采用钯修饰泡沫镍电极,不仅展示了其在实际水体处理中的可行性,也为氯代有机污染物的高效、绿色处理提供了新的思路和技术支持。未来的研究可能进一步探索其他环境因素对脱氯效果的影响,并寻求更优化的操作参数,以实现对PCBs污染水体的全面治理。