CN110342615A - 一种适用于电芬顿降解污染物的电极材料、制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

一种适用于电芬顿降解污染物的块状电极材料，为具有高2电子氧还原选择性的材料，具有增强的活性氢还原能力及芬顿活性，以提高异相E‑Fenton体系的矿化效率和电极使用寿命；所述电极原位产生H2O2，原位分解H2O2到·OH。为PdFe纳米合金碳气凝胶阴极，是在碳气凝胶骨架中原位形成PdFe纳米合金和丰富的缺陷碳结构。本发明还公开了所述材料的制备方法及其在降解或去除污染物方面的应用。与现有技术相比，PdFe合金碳气凝胶的2电子ORR选择性提升到80％，同时增强了还原脱卤和氧化能力，极大的提升了电催化活性，对3‑氯酚的TOC的去除率和脱卤率在6小时内均达到100％。本发明可用于深度降解含卤污染物，为在温和的条件下完全矿化降解3‑氯酚提供了可行性，在实际污水处理中有非常广阔的应用前景。

Description

一种适用于电芬顿降解污染物的电极材料、制备方法及应用
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及适用于电芬顿降解污染物的电极材料、制备方法及应用。
背景技术
氯酚(CPS)是一类普遍存在的化合物和中间体，广泛应用于杀虫剂、木材防腐剂、除草剂和染料等多种制造业。其中，3-氯酚(3-CP)由于其具有较高的内分泌干扰能力、遗传毒性、致癌性和较强的生物积累性，会引起严重的环境问题，甚至危害人类。而卤代乙胺(HAMS)是在自来水中发现的一种新兴消毒副产品(DBP)，由于其基因毒性和细胞毒性，受到了相当大的关注。由于氯原子的存在，该类有机污染物的生物降解性较差，因此其生物降解受到严重限制。开发更经济、更环保的CPS去除方法已迫在眉睫。
高级氧化技术(AOPs)是一种处理水体污染的有效方法，电芬顿法是最受欢迎和普遍的电化学高级氧化技术之一。通过催化剂表面的FeII或者其它的类芬顿催化剂与电化学原位生成的H2O2直接反应产生羟基自由基(·OH)，利用·OH的强氧化性降解废水中的有毒有机污染物。电芬顿体系较传统芬顿相比，其反应速度快，毒性低，酸碱度范围宽，无污泥产生，是一种有前途的高效处理方法，与此同时存在的问题是：氧还原的2电子选择性不高致使H2O2产量较低，催化剂容易脱落和失活等。并且单纯的间接氧化过程可能会导致含卤有机物产生更多的有毒副产品，如氯联苯、苯并二恶英和氯呋喃，这些副产品很难处理。
近年来，电催化加氢脱氯(ECH)可以原位生成氢气，卤代有机化合物被氢(H2)还原，同时释放无机卤素离子，避免了有毒副产物的产生，能够更为有效和安全的降解含卤污染物。贵金属钯就是一种良好的还原脱卤材料，活性氢易于在钯的表面形成，但是贵金属的成本问题限制了其发展。然而，PdFe合金的出现，极大的降低了成本和提高了材料的稳定性，并且由于合金的晶格拉紧效应，增强了其电化学活性，更有利于还原脱卤。现有研究中，PdFe合金的形成可以采用以下几种方法：熔炼、机械合金化、烧结、气相沉积等，但步骤繁琐，制备不易，且不易均匀的负载于碳基底中。
碳材料由于导电性好、析氢超电势高、化学稳定性以及对于H2O2低的催化活性而被广泛用于电催化产生H2O2的研究。研究结果表明，边缘缺陷位点丰富的石墨碳纳米催化剂可以催化氧气生成H2O2。通过2电子ORR过程产生电化学H2O2是一种有吸引力的方法，可以实现低成本、绿色、连续和现场生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于电芬顿降解污染物的电极材料、制备方法及应用，针对异相E-Fenton体系脱卤效率不高，催化剂构筑不稳定以及体系中氧还原2电子选择性低，·OH产率低的问题，该材料提高了电极的稳定性以及氧还原的2电子选择性，并且赋予该电极还原脱卤的能力。应用于含卤有机污染物的降解时，建立了一种阴极还原氧化协同的电化学体系，可用于实现高效完全矿化降解3-氯酚。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种适用于电芬顿降解污染物的电极材料，为具有高2电子选择性的材料，具有增强的活性氢还原能力及芬顿活性，以提高异相E-Fenton体系的矿化效率和电极使用寿命；所述电极原位产生H2O2，原位分解H2O2到·OH。所述电极材料可以是块状的。本发明可用于深度降解含卤污染物。
进一步，为PdFe纳米合金碳气凝胶阴极，是在碳气凝胶骨架中原位形成PdFe纳米合金和丰富的缺陷碳结构。
所述电极材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取适量的间苯二酚、甲醛、水、碳酸钠搅拌混合均匀；
(2)在步骤(1)所得的混合物中同时加入PdFe合金的金属前驱体，铁盐与钯盐，在搅拌均匀之后注入模具中后密封；进一步制得结构完整的干凝胶；
(3)将步骤(2)所得的干凝胶制得原位生长的PdFe纳米合金碳气凝胶。
可选的，步骤(1)中的间苯二酚、甲醛、水、碳酸钠的摩尔比为1-2：2-3：16-19：0.0006-0.001。
可选的，步骤(1)中所述的铁盐为有机铁盐，钯盐为无机钯盐。
可选的，步骤(2)中所述金属前驱体为质量分数比mFe/m(Fe+C)＝1-4％的乙酰丙酮铁与mPd/m(Pd+C)＝0.5-3％的硝酸钯。
可选的，步骤(2)中制得结构完整的干凝胶的方法是：将所述密封后的模具置于20～30℃恒温24～30小时，40～50℃恒温24～30小时，85～90℃恒温70～75小时以缩聚形成金属湿凝胶，将制备好的凝胶在室温条件下于丙酮中浸渍3～5天，每天更换一次丙酮，用来置换金属凝胶中的水，待结束之后，于室温条件下干燥2～3天，即得到结构完整的干凝胶。
可选的，步骤(3)中是将步骤(2)制得的干凝胶置于管式炉中程序升温，在氮气流速为300～400mL/min的氮气气氛下，以每分钟2.5～5℃的升温速率升至900-950℃，并在该温度下保持4～5小时，然后以每分钟2.5-5℃的速率降至室温，即可得到原位生长的PdFe纳米合金碳气凝胶。
可选的，包括以下步骤：
(1)称取适量的间苯二酚、甲醛、水、碳酸钠，然后以间苯二酚：甲醛：水：碳酸钠的摩尔比为1-2：2-3：16-19：0.0006-0.001，混合均匀；
(2)在上述(1)溶液中加入质量分数比mFe/m(Fe+C)＝1～4％的乙酰丙酮铁与mPd/m(Pd+C)＝0.5～3％的硝酸钯作为形成合金的金属前驱体；继续搅拌均匀，倒入方形的密封玻璃容器中；
(3)将该容器置于烘箱中20～30℃恒温24～30小时，40～50℃恒温24～30小时，85～90℃恒温70～75小时以发生聚合作用，形成块状湿凝胶；然后在室温条件下于丙酮中浸泡3天，每天更换一次丙酮，用来置换湿凝胶中的水，浸渍结束之后，在室温条件下干燥2～3天，获得块状的金属掺杂干凝胶；然后将这些干凝胶置于管式炉中程序升温，在氮气流速为300～400mL/min的氮气气氛下，以2.5～5℃每分钟的升温速率升至900～950℃，并在该温度下保持4～5小时，然后以相同速率降至室温，一步法得到了生长PdFe纳米合金碳气凝胶。
所述块状电极材料在降解或去除污染物方面的应用。
可选的，所述污染物是3-氯酚。
利用PdFe纳米合金碳气凝胶阴极与商用石墨片阳极构筑的电芬顿体系，采用二电极直流电源，以恒定电流，单室电解池中降解3-氯酚；反应过程中，电解质溶液中曝氧气；电解水产生的氢气会形成活性氢并吸附在合金表面，攻击C-Cl键，还原脱除氯离子，并在大量的·OH自由基的存在下，进一步氧化降解3-CPs，直至被完全矿化。
可选的，所述恒定电流为10-30mA；电解质为0.005M-1M的硫酸钠，电解质溶液中先以200～300mL/min的速率曝氧气，时间为20～30分钟，pH范围为3-7；所述的3-氯酚的浓度小于200mg/L。
可选的，所述污染物为二溴乙酰胺或二氯乙酰胺。
将块状PdFe纳米合金碳气凝胶电极作为阴极，阳极为商用石墨片电极，以自来水出厂水为电解质，在反应之前的溶液中先曝氧气，在反应过程中氧气曝气速率保持恒定，降解污染物二溴乙酰胺或二氯乙酰胺。
可选的，二溴乙酰胺或二氯乙酰胺的浓度为20ppm，在反应之前的溶液中以200～300mL/min的速率先曝氧气20～30分钟，采用恒电源施加恒电流10-30mA。
可选的，将块状PdFe纳米合金碳气凝胶电极作为阴极，阳极为商用石墨片电极，在0.005M的Na2SO4(PH＝3～7)的支持电解质中添加50ppm的3-氯酚，在反应之前的溶液中以200～300mL/min的速率先曝氧气20～30分钟，在反应过程中氧气曝气速率保持恒定。采用恒电源施加恒电流10-30mA，异相电芬顿法氧化还原协同降解污染物3-氯酚。
可选的，将块状PdFe纳米合金碳气凝胶电极作为阴极，阳极为商用石墨片电极，以自来水出厂水为电解质，直接添加消毒副产物20ppm二溴乙酰胺(DBAM)或20ppm二氯乙酰胺(DCAM)，pH＝3-7，在反应之前的溶液中以200～300mL/min的速率先曝氧气20～30分钟，在反应过程中氧气曝气速率保持恒定。采用恒电源施加恒电流10-30mA，分别降解污染物二溴乙酰胺或二氯乙酰胺。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
(1)与现有的E-Fenton阴极材料相比，本发明所合成的PdFe纳米合金碳气凝胶阴极具有多方面优势：
(i)PdFe纳米合金直接原位生长于碳气凝胶基底中，颗粒分布均匀，粒径大小基本一致，合成简便，不受制备条件限制。
(ii)碳气凝胶作为基底材料，具有高的比表面积和电化学活性，气凝胶本身具有2电子氧还原到H2O2的性能。在PdFe纳米合金形成的条件下，形成大量的缺陷碳，能够引入丰富的边缘氧官能，氧官能团利于进一步提升氧还原选择性。
(iii)金属前驱体原位掺杂形成合金结构，增强了电极的稳定性和循环使用能力。合金结构由于其晶格拉紧效应，增强了该阴极材料的电化学催化活性，并且提升碳基底的2电子氧还原选择性，大幅提高H2O2产率。该合金结构不仅具有还原性能，还能高效催化分解H2O2到·OH。
(iv)具有优异的机械强度和稳定性，在酸性溶液中降解污染物时，几乎无金属离子的溶出，电极能够多次重复利用，维持电化学降解的稳定性。
(2)与传统的降解方法相比较，比如电化学直接氧化法，超声法，电化学还原，光化学法等相比，本发明合成的PdFe纳米合金碳气凝胶，具有高效，低能耗，环保以及合成简单等特点。其中，PdFe纳米合金碳气凝胶阴极同时具有还原性能和强的氧化能力，能够高效快速的完全矿化降解3-CPs。
(3)本发明制备过程简单，反应条件容易控制，反应操作简便，高效稳定，制备所得的PdFe纳米合金碳气凝胶阴极能在酸性条件下实现完全矿化降解3-CPs，具有工业化应用前景。
附图说明
图1为本发明制得的PdFe纳米合金气凝胶降解3-CP的TOC去除率柱状图。
具体实施方式
本发明提供一种适用于电芬顿降解污染物的电极材料，一步在碳气凝胶基底中形成PdFe合金纳米粒子和缺陷碳，不仅增强了该阴极材料的还原能力，还赋予该电极原位产生H2O2，并且原位分解H2O2到·OH的氧化能力，克服了H2O2不易储存和运输的条件限制。该电极具有良好的稳定性能够应用于含卤有机物的高效去除。
进一步而言，本发明在碳气凝胶中原位形成PdFe纳米合金和3D的缺陷碳骨架，提高碳气凝胶的2电子氧还原活性和选择性，并且赋予该碳气凝胶电极还原-氧化能力，高效降解含卤素有机污染物。涉及一种原位生长PdFe合金的碳气凝胶制备方法及应用，在碳气凝胶制备过程中，加入一定量金属前驱体(硝酸钯和乙酰丙酮铁)，通过N2气氛下煅烧，原位生成纳米合金PdFe碳气凝胶材料。以现有技术相比，PdFe合金碳气凝胶的2电子ORR选择性提升到80％，同时增强了还原脱卤和氧化能力，极大的提升了电催化活性，对3-氯酚的TOC的去除率和脱卤率在6小时内均达到100％。该方法为在温和的条件下完全矿化降解3-氯酚提供了可行性，在实际污水处理中有非常广阔的应用前景。
简而言之，通过制备高2电子选择性的双金属合金材料，利用一步法原位构筑具有活性氢还原能力及芬顿活性的催化剂，以提高异相E-Fenton体系的矿化效率和电极使用寿命。
一种PdFe纳米合金碳气凝胶阴极，在碳气凝胶骨架中，原位形成PdFe纳米合金和丰富的缺陷碳结构。
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步加以说明。
实施例1
针对异相E-Fenton体系H2O2产率不高，脱卤效率不高、催化剂构筑不稳定等的问题，提供了一种原位形成PdFe纳米合金和缺陷碳的碳气凝胶阴极的制备方法，提高了电极的稳定性以及氧还原的2电子选择性，增强了·OH自由基的产生能力，并且赋予该电极活性氢还原脱卤的能力。应用于含卤有机污染物的降解时，建立了一种阴极还原氧化协同的电化学体系，实现了高效完全矿化降解3-氯酚。
本实施例中PdFe纳米合金碳气凝胶的具体制备步骤如下：
(1)称取适量的间苯二酚、甲醛、水、碳酸钠，然后以间苯二酚：甲醛：水：碳酸钠的摩尔比为1：2：17.5：0.0008混合，混合均匀。搅拌均匀之后，分别加入：(i)mFe/m(Fe+C)＝1％的乙酰丙酮铁与mPd/m(Pd+C)＝1％的硝酸钯。在三种不同的溶液混合均匀之后分别注入玻璃模具之中后密封。将该容器置于30℃恒温24小时，50℃恒温24小时，90℃恒温75小时以缩聚形成金属湿凝胶，将制备好的凝胶在室温条件下于丙酮中浸渍3天，每天更换一次丙酮，用来置换金属凝胶中的水，结束之后于室温条件下干燥3天。然后将这些干凝胶置于管式炉中程序升温，在氮气流速为400mL/min的氮气气氛下，以2.5℃每分钟的升温速率升至950℃，并在该温度下保持4小时，然后以每分钟2.5℃降至室温，得到了块状的PdFe纳米合金碳气凝胶。
(2)为评估PdFe纳米合金碳气凝胶对3-CPs的降解能力，将该系列阴极电极用于电芬顿体系。降解条件为：电极面积为4cm2，采用二电极直流电源，以20mA的恒定电流，0.005M的硫酸钠为电解质的单室电解池中降解3-CPs(50mg/L)。反应过程中，电解质溶液中先以300mL/min的速率曝氧气30分钟，反应过程中持续通入氧气，pH范围为5。由图1可知，PdFe纳米合金碳气凝胶作为阴极材料时，在六小时内降解3-CPs的TOC去除率达到100％，脱卤率也为100％，实现了对3-CP的完全矿化降解，使其100％转化成二氧化碳，水和氯离子。
实施例2
针对异相E-Fenton体系H2O2产率不高，脱卤效率不高、催化剂构筑不稳定等的问题，提供了一种原位形成PdFe纳米合金和缺陷碳的碳气凝胶阴极的制备方法，提高了电极的稳定性以及氧还原的2电子选择性，增强了·OH自由基的产生能力，并且赋予该电极活性氢还原脱卤的能力。为提高饮用水安全，降低饮用水致癌风险，将该电极应用于自来水中普遍存在的卤乙酰胺类消毒副产物的降解时，建立了一种阴极还原氧化协同的电化学体系，实现了一种快速脱卤途径。
(1)称取适量的间苯二酚、甲醛、水、碳酸钠，然后以间苯二酚：甲醛：水：碳酸钠的摩尔比为2：2：17.5：0.0008混合，混合均匀。搅拌均匀之后，分别加入：(i)mFe/m(Fe+C)＝1％的乙酰丙酮铁与mPd/m(Pd+C)＝1％的硝酸钯。在三种不同的溶液混合均匀之后分别注入玻璃模具之中后密封。将该容器置于30℃恒温24小时，50℃恒温24小时，90℃恒温75小时以缩聚形成金属湿凝胶，将制备好的凝胶在室温条件下于丙酮中浸渍3天，每天更换一次丙酮，用来置换金属凝胶中的水，结束之后于室温条件下干燥3天。然后将这些干凝胶置于管式炉中程序升温，在氮气流速为400mL/min的氮气气氛下，以2.5℃每分钟的升温速率升至950℃，并在该温度下保持4小时，然后以每分钟2.5℃降至室温，得到了块状的PdFe纳米合金碳气凝胶。
(2)为评估PdFe纳米合金气凝胶阴极电极对一类消毒副产物卤代乙酰胺的降解能力，选用新型自来水消毒副产物二溴乙酰胺和二氯乙酰胺(20mg/L)。降解条件为：石墨片为阳极，阴阳极电极面积均为4cm2，采用二电极直流电源，以20mA的恒定电流，以纯自来水为电解质在单室电解池中降解DCAM或者DBAM，pH＝3-7。反应过程中，电解质溶液中先以300mL/min的速率曝氧气30分钟，反应过程中持续通入氧气。4h后对DCAM和DBAM的TOC去除率分别为～69％和～81％。并且降解过程中随着氯离子和溴离子的脱除充当电解质，增强了电流效率，降解动力学速率加快到0.30and 0.41h-1。本发明制得的阴极电极，建立一种快速自来水中快速脱卤的氧化还原协同的电芬顿体系。
实施例3
针对异相E-Fenton体系H2O2产率不高，脱卤效率不高、催化剂构筑不稳定等的问题，提供了一种原位形成PdFe纳米合金和缺陷碳的碳气凝胶阴极的制备方法，提高了电极的稳定性以及氧还原的2电子选择性，增强了·OH自由基的产生能力，并且赋予该电极活性氢还原脱卤的能力。利用先进的透射电镜，X射线衍射和拉曼光谱表征技术，表明合金与缺陷碳的结构原位的形成于碳气凝胶中。
(1)称取适量的间苯二酚、甲醛、水、碳酸钠，然后以间苯二酚：甲醛：水：碳酸钠的摩尔比为1.5：2：17.5：0.0008混合，混合均匀。搅拌均匀之后，分别加入：(i)mFe/m(Fe+C)＝1％的乙酰丙酮铁与mPd/m(Pd+C)＝1％的硝酸钯。在三种不同的溶液混合均匀之后分别注入玻璃模具之中后密封。将该容器置于30℃恒温24小时，50℃恒温24小时，90℃恒温75小时以缩聚形成金属湿凝胶，将制备好的凝胶在室温条件下于丙酮中浸渍3天，每天更换一次丙酮，用来置换金属凝胶中的水，结束之后于室温条件下干燥3天。然后将这些干凝胶置于管式炉中程序升温，在氮气流速为400mL/min的氮气气氛下，以2.5℃每分钟的升温速率升至950℃，并在该温度下保持4小时，然后以每分钟2.5℃降至室温，得到了块状的PdFe纳米合金碳气凝胶。
(2)透射电镜表征中，直观的表明了PdFe合金的形成，粒径大小为10nm-15nm，均匀的负载于碳基底中，并且碳基底为大量的无序碳。X射线衍射实验中，三个明显的PdFe合金衍射峰，进一步验证了PdFe合金的成功形成，合金的形成利于氧还原的活性和提升材料在应用中的稳定性。而拉曼光谱实验为无序碳的形成进一步得到论证，宽的D波段峰和窄的G波段峰，表明PdFe合金的原位形成，有利于碳的无序化程度，能够进一步提升该材料的氧还原2电子选择性。
上述的对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种适用于电芬顿降解污染物的电极材料，其特征在于：为具有高2电子氧还原选择性的材料，具有增强的活性氢还原能力及芬顿活性，以提高异相E-Fenton体系的矿化效率和电极使用寿命；所述电极原位产生H2O2，原位分解H2O2到·OH。
2.根据权利要求1所述的适用于电芬顿降解污染物的电极材料，其特征在于：为PdFe纳米合金碳气凝胶阴极，是在碳气凝胶骨架中原位形成PdFe纳米合金和丰富的缺陷碳结构。
3.权利要求1或2所述电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取适量的间苯二酚、甲醛、水、碳酸钠搅拌混合均匀；
(2)在步骤(1)所得的混合物中同时加入PdFe合金的金属前驱体，铁盐与钯盐，在搅拌均匀之后注入模具中后密封；进一步制得结构完整的干凝胶；
(3)将步骤(2)所得的干凝胶制得原位生长的PdFe纳米合金碳气凝胶。
4.根据权利要求3所述电极材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中的间苯二酚、甲醛、水、碳酸钠的摩尔比为1-2：2-3：16-19：0.0006-0.001。
5.根据权利要求3所述电极材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的铁盐为有机铁盐，钯盐为无机钯盐。
6.根据权利要求3所述电极材料的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述金属前驱体为质量分数比mFe/m(Fe+C)＝1-4％的乙酰丙酮铁与mPd/m(Pd+C)＝0.5-3％的硝酸钯。
7.根据权利要求3所述电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中制得结构完整的干凝胶的方法是：将所述密封后的模具置于20～30℃恒温24～30小时，40～50℃恒温24～30小时，85～90℃恒温70～75小时以缩聚形成金属湿凝胶，将制备好的凝胶在室温条件下于丙酮中浸渍3～5天，每天更换一次丙酮，用来置换金属凝胶中的水，待结束之后，于室温条件下干燥2～3天，即得到结构完整的干凝胶。
8.根据权利要求3所述电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中是将步骤(2)制得的干凝胶置于管式炉中程序升温，在氮气流速为300～400mL/min的氮气气氛下，以每分钟2.5～5℃的升温速率升至900-950℃，并在该温度下保持4～5小时，然后以每分钟2.5-5℃的速率降至室温，即可得到原位生长的PdFe纳米合金碳气凝胶。
9.根据权利要求3所述电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取适量的间苯二酚、甲醛、水、碳酸钠，然后以间苯二酚：甲醛：水：碳酸钠的摩尔比为1-2：2-3：16-19：0.0006-0.001，混合均匀；
(2)在上述(1)溶液中加入质量分数比mFe/m(Fe+C)＝1～4％的乙酰丙酮铁与mPd/m(Pd+C)＝0.5～3％的硝酸钯作为形成合金的金属前驱体；继续搅拌均匀，倒入方形的密封玻璃容器中；
(3)将该容器置于烘箱中20～30℃恒温24～30小时，40～50℃恒温24～30小时，85～90℃恒温70～75小时以发生聚合作用，形成块状湿凝胶；然后在室温条件下于丙酮中浸泡3天，每天更换一次丙酮，用来置换湿凝胶中的水，浸渍结束之后，在室温条件下干燥2～3天，获得块状的金属掺杂干凝胶；然后将这些干凝胶置于管式炉中程序升温，在氮气流速为300～400mL/min的氮气气氛下，以2.5～5℃每分钟的升温速率升至900～950℃，并在该温度下保持4～5小时，然后以相同速率降至室温，一步法得到了生长PdFe纳米合金碳气凝胶。
10.权利要求1或2所述电极材料在降解或去除污染物方面的应用。
11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于：所述污染物是3-氯酚。
12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于：
利用PdFe纳米合金碳气凝胶阴极与商用石墨片阳极构筑的电芬顿体系，采用二电极直流电源，以恒定电流，单室电解池中降解3-氯酚；反应过程中，电解质溶液中曝氧气；电解水产生的氢气会形成活性氢并吸附在合金表面，攻击C-Cl键，还原脱除氯离子，并在大量的·OH自由基的存在下，进一步氧化降解3-CPs，直至被完全矿化。
13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于：
所述恒定电流为10-30mA；电解质为0.005M-1M的硫酸钠，电解质溶液中先以200～300mL/min的速率曝氧气，时间为20～30分钟，pH范围为3-7；所述的3-氯酚的浓度小于200mg/L。
14.根据权利要求10所述的应用，其特征在于：所述污染物为二溴乙酰胺或二氯乙酰胺。
15.根据权利要求14所述的应用，其特征在于：将块状PdFe纳米合金碳气凝胶电极作为阴极，阳极为商用石墨片电极，以自来水出厂水为电解质，在反应之前的溶液中先曝氧气，在反应过程中氧气曝气速率保持恒定，降解污染物二溴乙酰胺或二氯乙酰胺。
16.根据权利要求15所述的应用，其特征在于：二溴乙酰胺或二氯乙酰胺的浓度为20ppm，在反应之前的溶液中以200～300mL/min的速率先曝氧气20～30分钟，采用恒电源施加恒电流10-30mA。
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