PTFE掺杂PbO2阳极降解微塑料：表面润湿性调控对亲/疏水性污染物去除的机制研究

《Separation and Purification Technology》：Degradation of microplastics by PTFE doped PbO 2 anode: Effects of surface wettability

本文系统探讨了通过调控PTFE掺杂量改变PbO2阳极表面润湿性，进而增强其对亲水性PVC和疏水性PS微塑料（MPs）的降解效能。研究发现电极疏水性显著促进·OH生成与直接电子转移过程，为电化学氧化（EO）技术处理新兴污染物提供了界面设计新策略。

　　

材料与化学品

微塑料粉末购自上海丰泰塑化有限公司。所有化学品直接使用无需纯化，溶液均采用去离子水（18.25 MΩ·cm）配制。详见支持信息文本S1。

电极制备

采用多孔钛网作为基底，以其特殊结构增加催化剂负载面积并提升传质效率。α-PbO₂中间层参照既往方法沉积于基底（详细方法见支持信息）。

电极表征

如图S1所示，α-PbO₂中间层呈现典型梭形纳米结构，均匀致密覆盖于钛基底。该结构不仅为基底提供保护屏障，更为β-PbO₂提供丰富成核位点，从而同步提升阳极稳定性与催化活性。图1a-f及图S2显示所有PbO₂电极表面均出现金字塔状β-PbO₂晶体……

结论

本研究通过电沉积技术制备了一系列具有不同亲疏水特性的PTFE掺杂PbO₂阳极，用于降解疏水性PS和亲水性PVC。实验结果表明0.5 mL PTFE添加量为最优条件，该电极表现出最高电化学活性、最小粒径及最强·OH生成能力。Ti/α-PbO₂/0.5-PTFE-β-PbO₂阳极实现了38.9%（PVC）与25.5%（PS）的微塑料去除率……