使用石墨烯海绵电极的无氯电化学消毒
材料科学
2021-11-10 v1 化学物理
摘要
采用石墨烯海绵电极对低电导率水中的大肠杆菌进行无氯灭活。带有更多正电荷的氮掺杂还原氧化石墨烯（NRGO）海绵阳极在阳极-阴极构型下于 115 A m-2 实现完全大肠杆菌灭活（即 5 log 去除），而使用硼掺杂还原氧化石墨烯海绵阳极仅实现 2.6 log 去除。如扫描电子显微镜所证实，细菌主要通过电吸附与电穿孔灭活。电化学处理样品的储存显示由于细胞膜受损导致细菌进一步死亡。当使用真实自来水时，5.5 log 大肠杆菌去除需 5.70 kWh m-3，利用间歇电流并因此发挥石墨烯的电容特性后大幅降至 1.38 kWh m-3。所开发的石墨烯海绵阳极不产生任何氯、氯酸盐或高氯酸盐，并在不产生有毒消毒副产物的情况下高效电消毒方面大有前景。
引用
@article{arxiv.2111.05252,
title = {Chlorine-free electrochemical disinfection using graphene sponge electrodes},
author = {Giannis-Florjan Norra and Luis Baptista-Pires and Elisabeth Cuervo Lumbaque and Carles M. Borrego and Jelena Radjenovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.05252},
year = {2021}
}
备注
36 pages, 5 figures, Supporting Info with 7 figures and 11 tables