颗粒活性炭(GAC)吸附是去除水中PFASs的有效方法,但吸附饱和后,GAC要么更换,要么进行高能耗的热再生。电化学再生是一种原位的、无需高温的替代方案。当将吸附PFASs的GAC置于电场中作为电极时,可能发生多种再生机制:1)作为阳极,GAC表面产生的·OH等活性物种,可氧化破坏GAC上吸附的PFASs;2)作为阴极,施加负电位可使带负电的PFASs(如PFOA、PFOS)从GAC表面电脱附至再生液中;3)电化学产生的局部pH剧烈变化,有助于破坏GAC与PFASs之间的疏水或静电作用。本实验对比了上述几种再生模式。结果表明,将GAC置于阳极室进行电化学氧化再生,对PFOA和PFOS的矿化率较高,但对短链PFASs的再生效率不佳,且GAC本身可能被过度氧化损耗。而将GAC置于阴极,通过电脱附再生,对各类PFASs的脱附效率都较高(>80%),脱附下来的PFASs富集在极少量再生液中,便于后续处理。经过5个“吸附-阴极电脱附再生”循环后,GAC的吸附容量保持了初始值的75%以上。该研究为GAC在PFASs去除领域的可持续应用提供了全新的电化学再生思路。
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