编号：NMJS09662
篇名： 炭黑/PTFE复合改性石墨毡阴极优化制备及高效电化学产H2O2机理研究
作者： 刘玉灿1；宋汝佳1；徐心怡1；孙秀萍1；张岩1；王港2；杨晓永2；张岩香2；孙洪伟2
关键词： 炭黑; 聚四氟乙烯; 复合材料; 还原; 电化学; 过氧化氢;
机构：1.烟台大学土木工程学院2.烟台大学环境与材料工程学院
摘要： 针对电芬顿技术中H2O2原位生成效率低的问题，该研究以优化制备的炭黑/聚四氟乙烯（CB/PTFE）复合改性石墨毡作为阴极构建了高效电化学合成H2O2的体系，并探究了操作条件对H2O2生成的影响规律及机制。在最优CB/PTFE质量比（1:5.5）与350 ℃煅烧条件下，成功获得了材料的三维导电网络与疏水界面。研究发现，PTFE疏水层有效抑制了析氢副反应，CB增强了材料的电子传输能力，XPS结果证实改性后的材料具有更低的氧吸附能垒，SEM结果显示纳米活性位点均匀分布于材料表面。在0.09 A电流和0.6 L/min曝气量条件下，体系中H2O2生成浓度达338.87 mg/L，电流效率达92.7%。此外，所构建体系具有优异的抗离子干扰能力(Cl-、SO42-、NO3-浓度为300 mg/L时，H2O2浓度≥272 mg/L)，5次循环使用后的H2O2生成量仅降低27.5%。研究结果为电化学合成H2O2提供了新型电极设计思路。