聚四氟乙烯改性掺硼金刚石电极强化降解阿特拉津

【摘要】：阿特拉津（atrazine, ATZ）是使用最广泛的除草剂之一，其对地表水和地下水的污染引起了人们的担忧，相关水体净化技术的研发迫在眉睫。掺硼金刚石（boron-doped diamond, BDD）电极具有羟自由基（·OH）产率高 的 优 点 ，但·OH 囿于电极表面 ，导致有机污染物的降解受到较大的限制。本研究采用聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene, PTFE）改性BDD电极，用于强化水中ATZ的降解。在NaCl溶液中，BDD电极经过5.0%、8.6%、20.0% PTFE 分散液改性后，ATZ 降解的准一级动力学常数分别提高了 98.9%、88.2% 和 78.6%；在 NaHCO_3和Na_2SO_4溶液中，BDD 电极经 8.6% PTFE 分散液改性后，ATZ 降解的动力学常数分别提高了 49.2% 和 127.0%。PTFE 以膜的形式附着于 BDD 电极表面，提高了电极电流，且黏附在电极表面的气泡有利于·OH 生成并扩散到溶液本体中。BDD 电极经 5.0%、8.6%、20.0% PTFE 改性后，溶液本体中·OH 浓度分别提高了 17.73 倍、19.89 倍和18.81 倍，进而增强了对 ATZ 的降解速率和去除效果。PTFE 改性 BDD 电极降解 ATZ 的途径主要为脱烷基、脱氯-羟基化和烷基氧化反应。