近日，我院化学工程与技术2020级研究生白洋洋同学在ELSEVIER期刊CHEMOSPHERE上发表研究成果“Tannic acid reinforced electro-Fenton system based on GO-Fe3O4/NF cathode for the efficient catalytic degradation of PNP”。西安建筑科技大学为唯一完成单位。

CHEMOSPHERE期刊2021年的影响因子7.086，是环境科学与生态学领域的SCI收录期刊。该论文克服了Fenton过程中Fe³⁺和Fe²⁺之间氧化还原转化的缓慢动力学，建立了一种基于GO-Fe₃O₄阴极和单宁酸（TA）的新型电芬顿系统，用于有效降解对硝基苯酚（PNP）。在最佳降解参数（包括初始PNP浓度20 mg L^-1、pH=5、电流密度30 mA cm^-2和PNP：TA=1：2进料比）下，TA增强GO-Fe₃O₄电芬顿系统的PNP去除率超过90.1±0.2%，COD去除率达到69.5±0.84%，重复使用率令人满意（5次循环后去除率约为80%）。所提出的TA增强GO-Fe₃O₄电芬顿体系的优异降解性能部分归因于优化的形态（Fe₃O₄的粒径减小到几十纳米，孔径减小了约80%，孔体积增加了24.3倍）和更大的比表面积（增加了72.7倍）在GO与Fe₃O₄复合后，暴露了更多的活性位点。作为回报，GO和Fe₃O₄的协同促进了电子转移过程、双电子氧还原反应（ORR）和降解效率。此外，掺入的TA会形成TA-Fe(III)络合物，促进Fe³⁺到Fe²⁺的还原反应，加强了Fe²⁺和Fe³⁺自循环，间接促进了H₂O₂向ROSaq的转化，从而将 PNP 分解成更小的有机物。碎片或矿化成CO₂、H₂O、NO₂⁻或NO₃⁻等。TA的掺入为提高电芬顿效率和实现废水中PNP的有效去除提供了有前景的策略。