[发明专利]一种阴极曝气与阴极改性相结合的复合阴极原位产双氧水或降解有机污染物的电芬顿方法

权利要求书

1.一种阴极曝气与阴极改性相结合的复合阴极原位产双氧水或降解有机污染物的电芬顿方法，其特征在于，所述电芬顿体系中复合阴极包括三层，即催化层、导电层和曝气层；所述电芬顿体系外加Fe²⁺时可组成均相电芬顿体系；所述电芬顿体系外加含类芬顿催化金属的三维粒子电极作为催化剂时组成非均相电芬顿体系；所述催化层为炭黑和聚四氟乙烯改性的石墨毡；所述导电层为金属多孔板或者金属板；所述曝气层为微孔曝气板或微孔曝气滤膜；在pH为2-7下发生电芬顿反应；

催化层的改性方法如下：

步骤一：用丙酮超声清洗30min去除石墨毡的表面污渍，再用去离子水超声清洗数次清除残留的丙酮，在80℃烘箱中干燥8～12h，记为预处理后的石墨毡；

步骤二：向30～50mL去离子水中加入0.1～0.3g炭黑和0.1～0.6mL聚四氟乙烯，超声30min使其分布均匀，形成炭黑和聚四氟乙烯分散液；

步骤三：将预处理后的石墨毡浸渍到炭黑和聚四氟乙烯分散液中，超声浸渍30min；

步骤四：将浸渍好的石墨毡放入80℃中的烘箱中烘干，最后在空气气氛下300-450℃煅烧处理0.5-1.5h。

2.根据权利要求1所述的一种阴极曝气与阴极改性相结合的复合阴极原位产双氧水或降解有机污染物的电芬顿方法，其特征在于每平方米石墨毡所需炭黑的质量为30-100g。

3.根据权利要求1所述的一种阴极曝气与阴极改性相结合的复合阴极原位产双氧水或降解有机污染物的电芬顿方法，其特征在于，曝气层为孔径分布均匀的微孔曝气板或微孔曝气滤膜时，其孔径不大于3mm，曝气层或者通过金属多孔板与空气/氧气和催化层相接触，或者直接与催化层相邻；空气或者氧气通过微孔曝气板或微孔曝气滤膜到达阴极催化层。

4.根据权利要求1所述的一种阴极曝气与阴极改性相结合的复合阴极原位产双氧水或降解有机污染物的电芬顿方法，其特征在于，复合阴极的顺序为曝气层、导电层、催化层，其中导电层为金属多孔板：或者曝气层、催化层、导电层，其中导电层为金属板。

5.根据权利要求1所述的一种阴极曝气与阴极改性相结合的复合阴极原位产双氧水及降解有机污染物的电芬顿方法，其特征在于，使用均相电芬顿体系时，在电解液中外加Fe²⁺作为均相催化剂，构成均相电芬顿体系；使用非均相电芬顿体系时，可在阴极与阳极两电极之间加入含类芬顿催化金属的三维粒子电极作为催化剂，构成非均相电芬顿体系。

6.根据权利要求1所述的一种阴极曝气与阴极改性相结合的复合阴极原位产双氧水及降解有机污染物的电芬顿方法，其特征在于：电芬顿体系阴极为权利要求1制备的复合阴极，阳极可为不溶于电解液的普通金属阳极或催化氧化阳极。