高效氯析反应（CER）技术降解高盐废水中的抗生素：Ru-RuO2/C@TiC纳米阵列电极的构建与应用

本文推荐一种基于Ru-RuO2/C@TiC纳米阵列电极的高效氯析反应（CER）技术，用于降解高盐废水中的抗生素（如诺氟沙星NOR）。该电极通过电沉积法合成，在0.5 M NaCl和1.17 V条件下氯选择性达97.2%，5分钟内可降解95%的NOR。研究结合密度泛函理论（DFT）揭示了Ru/RuO2涂层降低CER能垒的机制，为高盐废水处理提供新思路。

　　

亮点

本研究首次构建了涂层型Ru-RuO₂/C@TiC纳米阵列电极，其独特的C@TiC基底和Ru/RuO₂异质结构显著提升了氯析反应（CER）性能。在3% NaCl模拟海水条件下，该电极的氯选择性高达97.2%，远超传统尺寸稳定阳极（DSA）。

材料与方法

文本S1列出了化学试剂来源，文本S2详述了表征技术（见补充信息）。所有实验均重复三次以确保可靠性。

形貌分析

扫描电镜（SEM）显示（图2a），Ti基底上的纳米管排列均匀有序。C@TiC纳米管阵列具有开放的三维结构，增大了电解质接触面积，促进反应气体的释放。

结论

Ru-RuO₂/C@TiC电极在1.17 V（vs. SCE）电位下展现出卓越的CER活性和抗生素降解能力。其涂层结构通过DFT计算证实可优化电子结构，降低CER能垒，为高盐废水处理提供了高效解决方案。

作者贡献声明

朱武江负责项目统筹与资金支持；涂哲涵完成初稿撰写与数据分析；刘华斌指导研究构思；沈俊宏提供资源支持；张宏宇参与论文修订与方法设计。

利益冲突声明

作者声明无相关财务或个人利益冲突。

致谢

感谢福建省财政厅自然科学项目（GY-Z23015）、福建省科技厅项目（GY-Z23067）及福建省中青年教师教育科研项目（JAT220222）的资助。