可控合成的SiO2@Cu微球用于增强电化学催化氧化文献综述

 2023-06-01 09:31:03

文献综述

一、研究背景随着我国国民经济的快速发展,城市化、工业化程度的日益提高,城市污水、工业污水变得更加复杂,导致水体中有机污染物的浓度不断增加,特别是大量难降解有机污染物进入自然水体,给我国的水资源环境带来严重威胁[1-2]。

然而目前应用广泛的污水处理技术,如生物降解或传统的物理化学技术等都难以处理可生化性差、相对分子质量较大的物质[3],无法满足人们对于环保的要求,因此,亟待开发高效的难降解有机污染物处理技术。

近年来,随着研究的不断深入,高级氧化技术(advanced oxidation process,AOP)因其卓越的处理效率被认为是处理有机废水的一种有效方法。

高级氧化技术又被称为深度氧化技术,其在高温高压、电、声、光辐照等反应条件下,生成具有强氧化能力的自由基(如羟基自由基,硫酸根自由基,超氧自由基等)与有机物进行反应,使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质[4-6]。

根据产生自由基的方式和反应条件的不同,高级氧化技术可分为光化学氧化、催化湿式氧化、声化学氧化、臭氧氧化、电化学氧化、Fenton氧化、超临界水氧化法等。

其中,电化学氧化法因其具备能量消耗低效率高、操作简便、设备占地面积小、无二次污染等优点[7],在废水深度处理方面显示出明显的技术优势,相比其他高级氧化技术,电化学氧化法更具有实际应用前景。

二、国内外研究现状电化学氧化的实质是通过发生得失电子反应,在电极表面上产生羟基自由基、过氧化氢等强氧化物质降解有机物或污染物直接与阳极进行电子传递。

根据电化学氧化过程作用机理的不同,可分为直接氧化法和间接氧化法[8-12]:(1)直接氧化法直接电化学氧化是通过阳极氧化使有机污染物和部分无机污染物转化为无害物质,阴极还原则可从水中去除重金属离子。

直接氧化的机理有多种,其中,被广大研究学者所接受的是由Comninellis Ch.提出的金属氧化物的吸附羟基自由基和金属过氧化物这一理论。

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