Ti/TiHx-NiCo2O4阳极电化学氧化氨苄西林的研究

张媛媛; 周川乂; 饶永芳; 延卫

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (11) : 53 -62.

Ti/TiH_x-NiCo₂O₄阳极电化学氧化氨苄西林的研究

张媛媛, 周川乂, 饶永芳, 延卫

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

针对新型有机污染物氨苄西林长期累积引发的耐药性风险及环境危害问题，基于低成本、高导电性与催化活性的NiCo₂O₄材料，开发环境友好型电化学氧化新型钛阳极材料。首先，采用电沉积法制备Ti/TiH_x-NiCo₂O₄电极，通过催化活性和线性扫描伏安法、电化学阻抗谱等系统电化学表征工艺参数优化；其次，探究了反应过程中初始pH、电流密度等因素对氨苄西林降解效果的影响；最后，进行了自由基捕获实验和加速寿命测试。结果表明：Ti/TiH_x-NiCo₂O₄电极的最佳制备条件为电流密度20 mA·cm^-2、硝酸镍浓度为0.5 mol·L^-1、镀膜层数为3层；碱性（pH=9.97）条件下，氨苄西林降解速率最快，20 min内可去除97%的质量浓度为50 mg·L^-1的氨苄西林；降解时所用的最佳电流密度为10 mA·cm^-2,此条件下质量浓度50 mg·L^-1的氨苄西林可在40 min内被完全去除；Ti/TiH_x-NiCo₂O₄电极氧化的反应机理是直接氧化（直接电子转移）与间接氧化（羟基自由基作用）作用并存；Ti/TiH_x-NiCo₂O₄阳极的稳定使用寿命超过90 h,表面钝化和活性成分浸出是其主要的失活途径。