药品和个人护理用品PPCPs是一类新型有机污染物,对环境及人类健康存在潜在的威胁,目前还没有成熟的方法对其进行有效控制。项目以三氯生、双氯芬酸、布洛芬等为目标污染物,采用吸附法、电化学法和电极-生物膜法对其进行降解。考察了多壁碳纳米管对三氯生、双氯芬酸的吸附性能,热力学分析表明三氯生和双氯芬酸在碳纳米管上的吸附为自发的放热过程。制备获得了电化学活性高、性能稳定的单金属及双金属修饰碳纳米管电极。研究了修饰碳纳米管电极对三氯生和双氯芬酸电催化氧化及电催化还原降解,探讨了相关反应动力学与机理。三氯生的电催化氧化降解符合零级反应,反应3小时,三氯生去除率可达99%以上。双氯芬酸的电催化氧化降解符合一级反应,反应2小时,双氯芬酸去除率可达80%以上。三氯生和双氯芬酸的电催化还原降解符合一级反应,反应8小时,去除率可达98%以上,脱氯率达80%以上。修饰碳纳米管电极降解典型PPCPs的主要活性物质为氢气或Ho。研究了电极-生物膜工艺对双氯芬酸和布洛芬的去除效果,考察了外加电场对处理效率影响,探讨了双氯芬酸和布洛芬在电极生物膜工艺中的反应动力学。研究为PPCPs的高效经济降解提供了理论依据。
英文主题词Pharmaceutical and personal care products ;Carbon nanotubes; Electrocatalytsis; Electrode-biofilm; Mechanism