富氧空位Zn₂Co₁O_x电极的制备及其催化降解氯酚污染物的机制研究

摘要

在推行多年无元素氯漂白技术后，我国造纸行业中含氯漂白废水中的可吸附有机卤素的总含量已大幅下降.但是，仍有少量高毒性、难降解的氯酚类物质随生化尾水排出，形成生态安全隐患，急需合理处置.为此，开发了先进阴极材料——Zn₂Co₁O_x并在弱电场辅助下实现了氯酚污染物的高效去除.研究表明，富含氧空位的Zn₂Co₁O_x实现了从四电子和二电子到一电子氧还原途径的转变，电子利用效率大大加强，电子转移数为1.18.活性物种鉴定表明，此途径为非常规的氧还原途径产生非自由基（·O^-₂）和活性氯自由基(Cl·/Cl^·-₂)的协同过程.电催化实验显示，氧空位修饰的电极材料Zn₂Co₁O_x还具备优异的抗腐蚀、自清洁性，可实现含氯废水毒性的整体下降.

关键词

氧空位 / 一电子途径 / 活性氯自由基 / 活性氧物种 / 电催化