铋钨酸盐修饰不锈钢电极在氯基电化学降解中的性能评估及副产物分析

针对电氧化过程中有害副产物生成的环境风险问题，研究人员通过铋钨酸盐涂层不锈钢电极(Bi2WO6/SS)优化了偶氮/噁嗪染料的降解路径。采用中心复合设计确定时间为核心参数，实现完全脱色和50%-60% TOC去除，GC-MS检测揭示了活性氯主导的氧化机制及氯代有机物等副产物，为工业废水处理的安全策略提供新依据。

　　

随着工业废水排放加剧，难降解有机物对水生态的威胁日益严峻。传统处理方法如吸附和生物降解存在效率低、二次污染等问题，而电化学氧化技术虽能高效产生活性物质（如羟基自由基、活性氯），却面临电极成本高、副产物毒性未明等挑战。科贾埃利大学（Kocaeli University）的研究团队创新性地采用不锈钢基底负载铋钨酸盐(Bi₂WO₆/SS)电极，系统研究了氯基电氧化体系对偶氮和噁嗪染料的降解机制与副产物生成规律，相关成果发表于《Journal of Environmental Sciences》。

研究团队运用中心复合设计优化参数，结合气相色谱-质谱(GC-MS)分析技术，通过Zeta电位调控实现Bi₂WO₆在pH 9条件下的稳定电泳沉积，并建立染料降解动力学模型。

主要研究结果

1. 电极性能验证：Bi₂WO₆/SS电极在优化条件下展现优异催化活性，脱色率达100%，TOC去除率50%-60%，证实时间为核心影响因素。
2. 降解路径解析：GC-MS检测到2-己酮、丁醛等小分子产物，揭示染料苯环结构被活性氯快速裂解，但同步生成氯代有机物，需关注其生态风险。
3. 经济性对比：相较于传统硼掺杂金刚石(BDD)电极，不锈钢基底成本降低80%，且通过表面修饰提升抗腐蚀性，适合规模化应用。

结论与意义
该研究首次系统评估了Bi₂WO₆/SS电极在真实废水矩阵中的性能边界，强调副产物监控对工艺安全的重要性。?isil Gülümser-G?kta?等发现，虽然电极可实现高效污染物转化，但中间产物的潜在毒性（如2-甲基丙醛等）仍需深度评估。这一成果为工业废水处理提供了"高效-低成本-环境友好"三位一体的解决方案，推动电化学技术从实验室走向工程化应用。研究团队建议未来结合毒性测试和生命周期评估，进一步完善技术体系。