穿流式电解-吸附原位耦合强化染料降解与机理分析

为了提高电化学氧化效率，在阴阳两极间隙填充不同类型的吸附材料，设计了一种原位集成的穿流式电解-吸附耦合反应器(EA-R)，并选取了典型染料酸性红G(ARG)作为模拟污染物。结果表明，电解耦合PANI/TiO₂吸附对ARG模拟废水呈现较好的处理效果，脱色率和COD去除率远高于单独电解处理。同时，发现电解和PANI/TiO₂吸附之间存在协同效应。将四种常用填料(石英砂、天然沸石、焦炭和活性炭)分别与PANI/TiO₂均匀混合，以降低废水穿流阻力，提高EA-R渗水能力。结果表明，四种电解-吸附模式均具有协同效应，其中填充PANI/TiO₂+焦炭的EA-R对废水脱色和COD去除呈现最大协同系数(Sc)，分别为62.5%和61.7%，同时相比与单独电解处理单位COD能耗下降65.3%。UV-Vis、FT-IR和GC-MS分析表明，ARG在电解过程中的降解机理非常复杂，包括氧化还原、电化学聚合、相互反应等，其中ARG分子偶氮双键更易受到破坏，导致废水脱色显著。