一电催化氧化原理

水中溶解氧分子，低压电场中得到电子，形成O₂^-氧自由离子，催化条件下，水体产生H₂O₂,并同时诱发出羟基自由基离子·OH。使部分有机物矿化成CO₂和H₂O，剩余有机物大分子断链成小分子，并同时被氧化成脂肪酸，这是，BOD/COD比值将增大，保证后续厌氧和好氧处理设施的正常运行。

1.1催化氧化机理

过氧化氢H₂O₂的生成。

外部提供的O₂捕集外电场提供的电子，形成氧自由基离子O₂^-，后经一系列反应生成H₂O₂

           O₂＋e^-→ O₂^-(1)

           H₂O → H⁺+OH^-(2)

           O₂^-＋H⁺ →·O₂H (3)

           2·O₂H→ H₂O₂＋O₂ (4)

           ·O₂H→ HO₂^-＋O₂ (5)

           HO₂^-＋H⁺→H₂O₂（6）

装置产生羟基自由基的机制是：首先生成H₂O₂然后分解为羟基自由基（OH）。

H₂O₂+e^-     OH^-+·OH

H₂O₂+M²⁺     OH^-+·OH+M³⁺

M²⁺ +·OH   OH^-+M³⁺

H₂O₂+M³⁺     H⁺+·O₂H+M²⁺

H₂O₂+·O₂H     O₂+H ₂O+·O₂H

有机物的矿化

R+·OH    H ₂O+R·

R·+M³⁺    M²⁺+R⁺

R⁺+O₂    ROO^-    ·····   CO₂+H₂O

注释：R代表有机物，M代表催化剂金属原子

1.2电催化氧化优点

羟基自由基(OH)的氧化性强，仅次于氟(F₂)，比臭氧(O₃)强很多；

OH自由基氧化降解有机物的化学反应是链式反应，也就是说一旦氧化反应发生，只要不加入抑制剂，反应会一直不断连续循环进行下去；

运行费用低，对有机污染化合物的降解（可以一直氧化为二氧化碳和水）和广普性（有机物可被氧化降解）；

投资省（相对于臭氧等强氧化技术）、安全可靠，是一种清洁的强化剂，不存在二次污染问题。

虽然电催化氧化优点多，但长期以来，由于工艺降解有机物的电流效率低，能耗高，同时缺乏适当的电及材料，难以实现工业化。近二十年来，对国内外研究者从研究高电催化活性电及材料着手，对有机物电催化影响因素和氧化机理进行了比较系统的研究，并将其应用到难降解废水中，已有小装置用于工业化，但其运行成本高，处理效率仍然比较低，所以本文就近年对电催化研究成果及其趋势作简单的介绍。

二影响因素

2.1电及材料对有机物降解的影响

电催化性能的变化本质上不是电位、电流等外部条件引起，而是电及材料本身的影响。对难降解有机污染物的电化学降解问题，重要的是电及材料的设计与制备。不同的电及材料，对应着不同的转化结果和转化机制。阳及氧化所选用的阳及材料通常都具有较高的析氧超电势，如PdO₂、石墨、TiO₂/Ti以及SnO₂/Ti等，也有用Pt电及。