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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092633731831227X

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261918315927

我国每年废水排放量超过700亿吨，电化学氧化技术是一种最具潜力的难生化降解有机废水处理技术，技术核心是电极材料及其制备，掺硼金刚石（BDD）电极是近年来的研究热点，这类电极具有最宽的电化学窗口（最高接近4.5V）、极高的析氧电位（最高接近3V）、极好的化学稳定性，可在强酸、强碱、高盐环境中长时间连续运行。然而，目前普遍采用封闭型二维平板BDD电极，其比表面积小、传质速率慢，反应过程受扩散过程控制，液相中的有机物无法快速地扩散至电极表面被直接氧化或被电催化产生的强氧化性物质（如羟基自由基）间接氧化，严重制约了BDD电化学氧化降解有机废水的效率。

该团队在国际上首次采用化学气相沉积（CVD）技术在泡沫镍上构建具有三维网络大孔结构的BDD泡沫电极，相较于同尺寸封闭型二维平板电极，BDD泡沫电极不仅电化学有效活性面积提升了20倍，而且分布均匀、尺寸可调的三维网络孔洞结构可供废水自由流通，极大地加速了液相与电极表面的对流，提升了液相的传质速率。“大比表面积+高传质速率”的协同效应，极大地提高电极的降解效率，在2.4mA/cm2的小电流密度下，BDD泡沫电极电化学降解活性蓝19仅1h移出率就超过95%、矿化率超过80%。关注材料科学与工程公众号学习更多知识。BDD泡沫电极电化学性能优异，制备方法简单可重复，空间利用率高，将若干个BDD泡沫电极组装在一起，可形成一个质量轻、占地面积小、效率高、能耗低的实际废水处理装置，在难降解有机废水领域具有十分广阔的应用前景。此外，BDD泡沫电极成功制备也将有利于推进金刚石在电催化、电合成、电化学传感、超级电容等领域的应用。