绿色前驱体制备过渡金属基催化材料及电化学处理有机废水性能研究

摘要

电解锰渣是电解金属锰生产过程中产生的大宗工业固体废弃物，富含铁、锰等过渡金属元素，是制备过渡金属基催化材料的理想绿色前驱体。本文围绕“绿色前驱体→过渡金属基催化材料→电化学处理有机废水”，以电解锰渣与花生壳生物炭复合催化材料（EMR-PBC）为研究对象，系统介绍了其制备方法、微观结构特征及活化过硫酸盐降解有机污染物的性能。重点分析了EMR-PBC在电化学辅助体系中的作用机制，包括Fe-Mn双金属价态循环驱动的自由基与非自由基协同降解路径、生物炭载体的电子转移功能以及直接电子转移过程对污染物降解的贡献。研究表明，EMR-PBC具有良好的导电性和电化学活性，可作为三维电极反应器中的颗粒电极材料，实现电化学氧化与化学催化的协同增效，为“以废治废”的低成本有机废水处理技术提供了新路径。