電催化氧化技術(shù)具有處理效率高、操作簡便、環(huán)境友好等特點，是一種應(yīng)用前景良好的有機(jī)廢水處理技術(shù)。陽極催化材料的研究近年來備受關(guān)注，然而，陰極材料由于電流效率及催化性能較低等原因，其在催化反應(yīng)中的作用往往考慮較少，使得電催化氧化處理難降解有機(jī)廢水的能耗和成本增加，工業(yè)應(yīng)用受到限制。    

    活性碳纖維

    活性碳纖維(ACF)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的新型炭質(zhì)吸附材料，具有獨特的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)?；钚蕴祭w維的比表面積大，微孔豐富，能有效吸附有機(jī)物和陰陽離子，且吸、脫附速度較快，可再生循環(huán)使用，同時耐酸堿、耐高溫，具有良好的導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性，是一種比較理想的陰極電催化材料。

    此外，活性碳纖維表面有一系列含氧官能團(tuán)，如羥基、羰基、胺基、羧基、磺酸基等，這些官能團(tuán)一部分呈酸性，一部分呈堿性，使得活性碳纖維對某些物質(zhì)具有更好的吸附能力，且物質(zhì)被吸附至活性碳纖維后能均勻分布在其表面，分散能力良好。

    同時由于一些官能團(tuán)具有氧化還原性，使得活性碳纖維呈現(xiàn)出氧化還原特性。活性碳纖維表面官能團(tuán)的種類、數(shù)量會影響其吸附和催化性能，因此，一些研究者通過改性的方法來有效挖掘活性碳纖維的潛力。目前活性碳纖維表面改性的技術(shù)主要包括化學(xué)溶液浸漬法、高溫?zé)崽幚矸?、微波處理法等?/p>

    改性對活性碳纖維電芬頓降解苯酚的影響

    活性碳纖維經(jīng)微波改性后的吸附性能和電催化活性均有所提升，然而，經(jīng)酸堿改性的活性碳纖維的電催化活性雖然也有增強(qiáng)，但其吸附能力反而下降。以未改性活性碳纖維為陰極時，苯酚的去除率隨著時間增加迅速，之后減緩趨于穩(wěn)定。以經(jīng)改性的活性碳纖維為陰極時，苯酚的去除趨勢與此相同。微波及酸堿改性有利于提高活性碳纖維的催化性能。    

    改性活性碳纖維電芬頓降解苯酚中間產(chǎn)物分析

    以不同活性碳纖維為陰極時，苯酚降解過程中均產(chǎn)生了苯醌;除經(jīng)微波改性的活性碳纖維反應(yīng)體系，其他體系中還生成了乙二酸;此外，以經(jīng)氨水改性的活性碳纖維為陰極時，苯酚降解過程中還產(chǎn)生了對苯二酚。可以看出，苯酚在電芬頓降解過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物也在一定程度上受到了改性方法的影響。

    結(jié)論

    (1)微波改性不僅能提升活性碳纖維的吸附性能，而且有利于H2O2的生成。酸堿改性雖然降低了活性碳纖維對苯酚的吸附能力，但是H2O2生成量均在一定程度上有所增加，為改性活性碳纖維電催化性能的增強(qiáng)提供了可能性。

    (2)電芬頓降解苯酚廢水試驗中，以經(jīng)微波、硝酸、磷酸和氨水改性的活性碳纖維為陰極時，苯酚去除率及COD去除率均高于未改性活性碳纖維，說明改性能提升活性碳纖維的催化活性，且該活性能在電芬頓催化體系中得到有效發(fā)揮。此外，苯酚降解中間產(chǎn)物的生成也會受到改性方法的影響。