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三氯生(TCS)具有快速且良好的杀菌效果,并且在除臭、抑菌方面也有突出的功效,是药品及个人护理品(Pharmaceutical and personal care products, PPCPs)中一种典型的广谱抗菌消毒剂,普遍存在于个人护理品如化妆品、除臭剂、漱口水、肥皂和药膏当中,同时还存在于被褥、厨房器具、零食、玩偶和垃圾袋等一些家庭用品当中。研究表明,在厌氧环境下TCS往往难以被微生物降解,从而长期滞留于环境中,对生态系统和人类健康构成潜在的威胁。目前,传统的饮用水和废水处理厂没有专门针对TCS的处理工艺,现有的处理工艺并不能将其完全去除。电-Fenton法作为一种高级氧化技术,具有操作比较简单,容易实现自动控制,处理效率比较好的特点,更适合于难生物降解的有机废水的处理,近年来倍受研究者的关注。阴极电极氧还原产生H202作为电-Fenton体系的核心部分,更是引起人们极大地研究兴趣。开发研制出合适的阴极电极,增加氧气向电极表面传质、提高对氧还原反应的催化活性,从而提高H202产率至关重要。与碳纳米管和富勒烯相比,石墨烯具有更为优异的机械性能以及良好的导电性和化学稳定性,结合其特殊的单原子层平面二维结构及其高比表面积,可作为优异的燃料电池、锂离子电池和超级电容器电极材料。基于此,本研究制备了良好氧还原催化活性的掺杂石墨烯的气体扩散电极,以其为阴极,铂片电极为阳极,构建了电-Fenton高级氧化体系,探讨了石墨烯掺杂比例、电流密度、电解质浓度等因素对H202的积累浓度和电流效率的影响,并应用此体系降解含有TCS的模拟废水,优化了溶液初始浓度、电解液pH值和外加Fe2+浓度等工艺参数对TCS降解效率的影响。具体内容如下：首先采用改进的Hummers法制备氧化石墨,将制得的氧化石墨施以超声波进行层间剥离和分散,最终得到氧化石墨烯分散液(GO),采用水合肼化学法还原制得石墨烯(rGO),采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱(XPS)等现代测试技术,对rGO的表面结构、化学组成、纯度等性能进行表征。扫描电镜和透射电镜结果显示rGO透明、褶皱的片状结构,FT-IR、XRD、拉曼光谱、XPS结果表明GO表面的大量含氧官能团被去除,GO被成功地还原为rGO。然后将制备的rGO与60%聚四氟乙烯(PTEE)乳液及石墨粉按一定比例混合,固定在不锈钢网面上,压实,锻烧,制得石墨烯/石墨粉气体扩散电极(rGO/C电极)。以rGO/C电极为阴极,铂电极为阳极,甘汞电极为参比电极组成电-Fenton体系,评价电极的产生H202的能力。实验结果表明,石墨烯与石墨的质量比例为1：8,电流密度2.0mA/cm2,电解液Na2SO4浓度0.05mol/L时,经180min电解H202的积累浓度可达187.1mg/L。电极对氧还原反应具有较好的电催化稳定性,重复使用10次,H202的积累浓度仅下降7%。最后分别以rGO/C电极为阴极,铂电极为阳极,甘汞电极为参比电极构建电-Fenton体系用以降解TCS模拟废水,研究溶液初始浓度、外加Fe2+浓度、溶液PH等工艺参数对降解过程的影响。结果表明,初始浓度为45mg/L的TCS溶液在pH3.0、0.75mmol/LFe2+和电流密度2.0mA/cm2的条件下,经过180min电解,降解率可以达到73.9%,为电-Fenton技术处理TCS的实际应用提供理论基础和技术参数。