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氯酚类有机物是一种具有较高危害的持续性有机污染物,近年来电化学氧化还原技术开始在降解氯酚类有机污染物的领域有了广泛的应用。本文采用自制Pd/MWNTs气体扩散阴极和Ti/IrO2/RuO2阳极,在阴阳极共同作用电解体系中对4种氯酚类有机物(4-氯酚、2-氯酚、3-氯酚、2,4-二氯酚)的降解效果及机理进行了研究。采用NaOH、硝酸、混酸、硝酸加过氧化氢等方法预处理碳纳米管,比较研究了不同预处理方法对碳纳米管表面官能团的影响。采用甲醛和乙二醇还原剂法,制备了Pd负载碳纳米管催化剂,利用XRD、SEM、TEM、XPS及氧的电化学还原行为检测等分析方法对催化剂进行表征。结果证明,浓硝酸和混酸对碳纳米管表面官能团的影响最大,可使碳纳米管表面的羧基含量达到2mmol/g以上。硝酸预处理碳纳米管乙二醇还原得到的催化剂表面Pd的分散性较好,Pd的平均粒径较小(乙二醇还原得到Pd的平均粒径为为3.7nm,甲醛还原为4.5nm),催化剂的电化学性能较优。利用Pd/MWNTs催化剂和聚四氟乙烯(PTFE)混合制成催化层然后与不锈钢网、气体扩散层叠合冷压制备得到气体扩散阴极,在阴阳极共同作用下对氯酚类污染物进行降解。改变电流密度、电解质浓度、初始pH和通气方式,利用响应面分析法对4-氯酚电化学降解工艺条件进行优化,分析得到最佳条件为初始pH为7,电解质硫酸钠的浓度是0.05mo1/L的,电流密度为50mA/cm2,通气采用氢气加空气(前80min通氢气后40min通空气),得到4-氯酚阴阳极降解率分别达到90%以上。采用紫外扫描(UV)、高效液相色谱(HPLC)和离子色谱(IR)等方法分别对4种氯酚类污染物的降解产物进行分析。结果表明4-种氯酚类有机物在阴阳极室中的去除效率均在90%以上,TOC降解率在75%以上。阳极室内的降解难易程度为:4-氯酚>2,4-二氯酚>3-氯酚>2-氯酚,阴极室中的降解难易程度为:2-氯酚>3-氯酚>2,4-二氯酚>4-氯酚。经HPLC检测,氯酚类物质电解的阳极室内有邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚和苯醌的产生,阴极室内有苯酚产生主要是由于通氢气条件下发生氢原子亲电加成苯环上的氯原子被取代。经离子色谱检测,在阴阳极室内均产生了小分子有机酸,主要类型包括顺丁烯二酸、反丁烯二酸、丁二酸、丙二酸、丙烯酸、甲酸、乙酸等。