MnO_2强化水中对氯硝基苯的生物电化学还原研究

查看全文 作　　者：[1]袁媛;[1]张剑桥;[1]张金娜;[2]赵士奇;[1]尤世界;[1]任南琪

机构地区：[1]哈尔滨工业大学市政环境工程学院城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150090;[2]中国船舶重工集团公司第七一四研究所,北京100192

出　　处：《中国给水排水》索引2015年第31卷第11期,共5页

基　　金：国家自然科学基金青年基金面上项目(51208142;51178140);城市水资源与水环境国家重点实验室自主课题(2015TS01);中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(HIT.BRETIII.201419) 摘　　要：电极的结构和性质是影响生物电化学体系(BES)阴极反应效率的重要因素。以对氯硝基苯(4-CNB)为去除对象,研究了MnO2对BES阴极生物电还原水中4-CNB的强化作用。结果表明,使用碳电极原位还原KMnO4的方法能够在碳布(CP)表面生长具有连续均一三维片层结构的MnO2,且CP-MnO2电极对4-CNB的还原活性较CP电极更高;两种电极对4-CNB的去除均遵循一级反应动力学,CP-Mn O2能够更加有效地去除水中的4-CNB,其反应动力学常数是普通CP电极的1.47倍。MnO2对4-CNB生物电还原的强化作用主要是由于MnO2三维片层结构极大地增加了电极表面积,为电活性细菌和生物膜附着生长提供了更多的位点和空间,进而提高了生物膜密度;此外,MnO2的准电容特性通过Mn(Ⅳ)和Mn(Ⅲ)之间的快速转换提高了电子在界面上的转移速率。该法操作简单、绿色、成本低,在构建BES高效电极强化去除水中污染物效果方面有着很高的潜在应用价值。 关键词：MNO2 生物电化学还原对氯硝基苯

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