高分子聚合物基碳纳米膜的电催化降解污水性能及机理

目前的电催化高级氧化技术普遍使用平板电极,因为传质受阻在降解污染物方面具有降解不彻底的缺点,限制了其在电催化降解污染物的应用.多孔碳纳米膜作为一种新型电极,因其较大的比表面积,提供较多反应活性位点,可以有效地改善传质效率,从而克服此传统技术的缺点,在近年来得到广泛应用.本文首先综述了使用高分子聚合物制备碳纳米膜的方法,主要包括静电纺丝技术(EST)、化学气相沉积法(CVD)和模板法,分别介绍了每种技术的原理和操作方法,并展示每种方法的实际应用的实例.其中静电纺丝技术具有可以制备取向碳纳米纤维并有助于碳纳米纤维改性的优点.其次总结了碳膜电催化降解含抗生素、染料分子和其他有机物的污水的研究进展,对不同条件下电催化降解有机物的效果进行综述,大部分研究均通过在碳纳米膜上添加金属、金属氧化物和金属有机框架(MOF)来使电极的性能得到优化.最后阐述了电化学高级氧化的机理、电极效应及主要的检测自由基的方法,分别从直接氧化和间接氧化两个方面介绍了电化学高级氧化的机理,并通过公式进行具体论证;列举了电催化过程中可能产生的电极效应对有机物降解的影响;检测自由基的方法主要总结了淬灭法和探针法,并阐述了其原理...