298 / 2021-04-25 16:28:52

衬底类型与掺硼金刚石电极结构、性能及抗生素四环素矿化的关系

衬底,掺硼金刚石,电化学氧化,四环素

为了全面了解衬底类型与掺硼金刚石（BDD）电极结构、性能和抗生素四环素矿化的关系，本工作对同一工艺制备的不同衬底（Si/BDD、Ta/BDD、Nb/BDD和Ti/BDD）的BDD电极进行了系统评价，从微观结构、电化学性能、抗生素四环素矿化电流效率（MCE）、电耗（EC）和加速使用寿命等方面进行了研究。结果表明，衬底的物理化学性质对BDD薄膜的生长和结构有重要影响。衬底和表面特性决定了BDD电极的性能。在四种不同元素衬底上，BDD薄膜的生长速率依次为Si>Ta>Nb>Ti。Ti/BDD电极具有较高的析氧电位、较低的背景电流、较小的电子转移电阻、较低的表面活性和较短的使用寿命。四环素可通过直接电子转移或自由基介导的氧化作用完全去除。在Ti/BDD电极上，四环素的去除率、总有机碳（TOC）的去除率和MCE仅次于Si/BDD电极，且能获得最低的总有机碳去除能耗。此外，Nb/BDD电极对抗生素四环素的处理效果略好于Ta/BDD电极。