大连理工大学王立达与刘贵昌等：双功能含硼氮石墨毡阴极，采用无金属电芬顿工艺，高效处理染料废水
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Separation and Purification Technology
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Bifunctional boron-nitrogen-containing graphite felt cathode for highly efficient treatment on dye wastewater depending on the metal-free electro-Fenton process
Chen X.; Wang L.; Jin J.; Sun W.; Yang Z.; Chen X.; Liu G.
Published：2024-11-11
DOI：10.1016/j.seppur.2024.127600
研究背景
随着社会发展，染料废水处理成为一个备受关注的问题。传统的废水处理方法存在一定的限制，如在酸性条件下金属催化剂易溶解等问题。这些挑战促使了对新型高效处理技术的需求。
研究内容
一项名为《Bifunctional boron-nitrogen-containing graphite felt cathode for highly efficient treatment on dye wastewater depending on the metal-free electro-Fenton process》的论文在《Separation and Purification Technology》期刊上发表。该研究通过在石墨毡表面直接合成稳定的双功能硼氮催化剂，解决了传统电化学-Fenton技术中pH应用范围狭窄的问题。硼氮催化剂在pH值为7时，H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>产率（4.32 mg cm<sup>-2</sup> h<sup>−1</sup>）和罗丹明B降解速率（0.174 min<sup>−1</sup>）明显提高，比氮含量石墨毡催化剂表现更出色。该催化剂对各种染料和实际染料废水具有快速降解能力，实际染料废水降解的比能耗为4.02 kW h kg<sup>−1</sup> COD<sup>-1</sup>，低于文献报道的6.38–29.7 kW h kg<sup>−1</sup> COD<sup>-1</sup>。通过DFT计算和XPS结果揭示了潜在的反应机理。
研究意义
这项研究引入了−BCO<sub>2</sub>基团到氮含量平面，显著增强了氧气吸附和氧还原活性，同时石墨氮和−BCO<sub>2</sub>基团的协同作用促进了•OH的直接形成。这一工作为无金属电化学-Fenton催化剂的发展提供了新的见解，对解决染料废水处理问题具有重要意义。
希望这篇文章能帮助你更好地了解这一研究的重要性和创新之处。如果有任何疑问或想了解更多内容，请随时留言！
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