电芬顿技术通过阴极原位产H₂O₂并活化产生·OH，能有效降解水中抗生素等微污染物。传统平行板反应器受限于污染物和O₂从溶液主体向电极表面的扩散传质慢，对低浓度抗生素的处理效率低下，能耗高。流通式膜电极，通过将电催化活性材料制备成多孔膜，并迫使废水垂直穿透膜孔，可将传质模式从缓慢的扩散转变为准无限的对流传质，极大地缩短了污染物和O₂到电极表面的距离，从而成倍提升了电流效率和降解速率。将高效、稳定的Co₃O₄纳米催化剂负载于高导电、自支撑的碳纳米管膜网络上，是构建此类高性能膜电极的理想策略。

  本研究通过简单的真空抽滤和后续原位水热法，在碳纳米管膜纤维上原位生长了粒径均匀的Co₃O₄纳米颗粒，制成自支撑的Co₃O₄/CNT复合膜电极。在流通式电芬顿模式下，含磺胺类抗生素的废水垂直穿透该膜阴极。在膜孔内部，溶解的O₂被CNT高效还原为H₂O₂，随即被邻近的Co₃O₄纳米颗粒活化，产生高浓度的·OH。抗生素分子在对流传质驱动下与·OH充分接触，在极短的水力停留时间（<20秒）内，抗生素的去除率超过98%。其单位能耗的处理水量是传统平行板电芬顿反应器的12倍以上。

  电子顺磁共振和自由基捕获实验证实，·OH是该体系的主要活性物种。Co₃O₄在近中性pH下展现了稳定的高催化活性，克服了传统芬顿的pH限制。连续运行和循环测试表明，该膜电极具有良好的稳定性和可重复使用性，钴离子的溶出浓度极低。该研究成功地将高效钴基催化剂与流通式膜电极设计相结合，为水中微量高风险抗生素的深度净化提供了高效、紧凑、可工程化的电化学新装备。

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