DOI: 10.1016/j.jwpe.2022.102649

本研究开发了静电纺丝钙钛矿型YFeO3纳米纤维（YFONFs）和活性碳纳米纤维（ACNFs），用于处理常规偶氮染料OrangeII和新兴污染物磺胺二甲嘧啶（SMT）。在静电纺丝过程中，通过优化聚合物浓度、进料流速、针尖到收集器的距离和外加电压，获得了形状规则、尺寸及分布均匀且致密的纳米纤维。在一个未分割的光电化学系统中，分别利用静电纺丝YFONFs和ACNFs作为阳极和阴极，能够以较高的去除效率（RE）实现对目标污染物的降解。优异的性能可归因于阳极光电催化氧化和阴极光电子-芬顿反应的协同效应，分别通过一个分开的光电化学系统得以证实。考虑到RE和能耗，分别在20和25V下测定用于处理OrangeII和SMT的外加电压。此外，离子浓度为7mM Na2SO4和0.75mM FeSO4，OrangeII在30℃下，SMT在35℃下，pH值=3是提高目标污染物RE的最佳条件，因为上述条件促进了羟基自由基（自由基dotOH）的光电生成。研究还发现，目标污染物的降解动力学遵循伪一级模型而非伪二级模型，这表明了单分子反应对污染物降解的重要性。

图1.（a）完整的和（b）分开的电化学反应系统的示意图。

图2.电纺YFONF样品的SEM照片：（a）Y1，（b）Y2，（c）Y3，（d）Y4，（e）Y5，（f）Y6，（g）Y7，（h）Y8，（i）Y9。

图3.（a）典型电纺YFONFs（Y2）的广域SEM图像和（b）XRD图。

图4.（a）YFONFs（阳极）和ACNFs（阴极）对OrangeII降解的贡献；（b）各种阴极材料对OrangeII降解的影响。

图5.外加电压对（a）OrangeII和（c）SMT降解时长的影响；RE和SEC对（b）处理OrangeII和（d）SMT的外加电压的依赖性。

图6.Na2SO4浓度对（a）OrangeII和（b）SMT降解时长的影响；FeSO4浓度对（c）OrangeII和（d）SMT降解时长的影响。

图7.温度对（a）OrangeII和（b）SMT降解时长的影响。

图8.pH对（a）OrangeII和（b）SMT降解的影响。

图9.基于（a,c）准一级和（b,d）准二级速率反应模型分析OrangeII和SMT的降解动力学。