利用柔性独立非贵金属电极实现氟苯尼考的快速电化学脱卤反应

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Rapid Electrochemical Dehalogenation of Florfenicol by Flexible Freestanding Non-Noble Metal Electrodes

电化学去卤化新方法：无粘合剂钴基碳纳米纤维电极高效催化活性氢生成，实现10 mg/L氟苯尼考废水100%去卤，10分钟内完全降解并同步去除Cl?、F?。研究证实活性中间体利用效率比外源化学试剂更关键。

　　

原子氢（H*）是一种高反应性但寿命极短的中间体，它在间接电还原过程中产生，能够有效断裂碳-卤素（C–X）键，从而促进废水的脱卤和解毒。然而，H*的生成仍然严重依赖于贵金属催化剂，而纳米颗粒催化剂在实际应用中存在不可避免的局限性。在这项研究中，成功合成了无粘合剂的钴基（Co）碳纳米纤维电极。该电极具有柔韧性和独立性，表现出优异的机械强度，可以直接作为流动电池中的阴极进行实际应用。在2.5 mA·cm^–2的电流密度和10 mL/min的流速下，氟苯尼考（FLO，初始浓度为10 mg·L^–1）被完全去除，降解速率为0.086 min^–1。FLO可以在单次通过流模式下被完全去除，几乎100%的氯离子（Cl^–）和氟离子（F^–）也被成功分解。研究探讨了H*的存在及其在FLO去除中的作用，并进一步阐明了FLO的降解途径和毒性评估。这些结果强调了提高这种反应性中间体的利用效率以改善电化学脱卤效果的重要性，而非依赖外加化学试剂。这种方法为实际应用中处理抗生素废水提供了一种经济高效且环保的方式。