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光催化和電化學(xué)氧化法在污水處理領(lǐng)域被廣泛研究，但其采用率并不高，因為這兩種方法的處理效果相對于其成本來說并不具備優(yōu)勢。在光催化法中，紫外線輻射觸發(fā)催化劑(通常是二氧化鈦)推動材料中的電子達到一個高能狀態(tài)。反過來，留下自由正電荷空穴對污染物進行氧化。
加拿大雷克海德大學(xué)材料和環(huán)境化學(xué)系副教授陳愛成(音譯)將兩種污水處理方法相結(jié)合，在一端電極上噴涂光觸媒，另一端電極則涂上電催化劑，從而創(chuàng)建了一個雙重用途的電極。陳愛成對電極去除兩種不同硝基酚的能力進行了測試。硝基酚是一種常用于制造藥品、農(nóng)藥、殺菌劑和染料的化學(xué)物質(zhì)，在工業(yè)廢水中普遍存在，常規(guī)方法很難將其清除。
但是，光觸媒并不是很有效，因為電子通常還會與空穴重新進行結(jié)合。電化學(xué)氧化法的原理是，電流穿過水中的催化劑對污染物進行氧化。將兩種方法結(jié)合在一起可提升該過程的效率，因為這可阻止光觸媒建立的電子和空穴進行再結(jié)合。
測試表明，這個雙重用途的電極在3個小時內(nèi)去除了85%到90%的硝基酚。此項成果發(fā)表在近期《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志上。陳愛成已將其此項發(fā)明申請了專利，他認為該技術(shù)在兩年內(nèi)即可實現(xiàn)商業(yè)化。
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