文献综述
文 献 综 述1.1 引言随着全球环境污染的加剧, 特别是各行业废水排放的增多, 采用电化学高级氧化技术处理废水受到了广泛关注[1~4]. 在各电化学技术中, 电芬顿(EF)被认为是最有前途的工艺之一[5,6]. 与传统芬顿工艺不同, 电芬顿在反应器阴极原位电催化生成过氧化氢(H2O2), 并通过芬顿反应产生羟基自由基(OH)，由于OH的标准氧化还原电位(E0=2.8V/SHE)仅次于氟(E0=3.05V/SHE)[7],对有机污染物的矿化效率高达80%~100%[8~11]; 同时, Fe2 在整个反应体系中可循环再生,几乎不产生铁泥, 可大大减少二次污染. 电芬顿法因具有反应设备简单、易于控制、无二次污染、降解效率高以及原位产生H2O2从而避免试剂储存运输等优点而具有广阔的应用前景[12,13]。
虽然克服了传统芬顿技术一部分弱点，但仍存在不足，如电流利用效率低、极板材料稳定性差、成本高、传质效果差、H2O2产量低、对高浓度有机废水处理效果较差等[14]。
而研究并解决这些不足成为了发展电芬顿技术急需完成的任务，本综述旨在介绍电芬顿技术原理，电极材料的研究，电芬顿助催化剂的研究，氯霉素抗生素的降解问题等。
1.2 电芬顿技术的原理在电场和酸性条件下，电芬顿体系的阴极表面发生氧气得电子反应生成H2O2，同时Fe3 得电子还原为 Fe2 ，通过电场强度控制 H2O2和 Fe2 的生成速率；在阳极表面，水失去电子被氧化，生成氧气和H ；溶液中的H2O2与Fe2 反应生成OH，用于氧化降解污染物。
电芬顿反应机理如下： 受电极材料限制，电芬顿过程中Fe2 和H2O2生成速率较慢，大量研究者通过提升电极材料性能、增强催化效率、提高H2O2产率、增设曝气装置、提高传质速率、建立非均相体系等方法提高电芬顿降解效率。
1.3 电极材料的研究1.3.1 阴极材料 电芬顿体系阴极的主要反应是氧化还原反应，即利用氧气在阴极电化学反应下产生 H2O2，H2O2在 Fe2 的催化下产生OH 降解污染物。
刘晓玉等［15］以 Fe-MOF为前驱体，通过不同炭化方式制备两种铁及铁氧化物纳米颗粒镶嵌的多级孔碳材料，并将其作为电芬顿体系的阴极。
多级孔碳材料自身具有大量孔隙，能增大电极材料的比表面积和反应接触面积，强化传质过程，提高电芬顿降解效率。
在镶嵌铁及铁氧化物纳米颗粒的多级孔碳材料基础上，进一步改变催化剂结构和组分，增加电极材料活性位点数量，提高反应速率和生成物传递扩散速率、电荷迁移速率和稳定性。
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