电催化氢化还原去除水体卤代有机物研究进展

蒋光明，江侃馨，张贤明

(重庆工商大学 废油资源化技术与装备教育部工程研究中心,重庆 400067)

卤代有机物是一类重要的化工原料和中间体，被广泛用于机械、冶金、化工、 农药、造纸和石油等行业，大量的使用使之在生态环境中的暴露水平持续增加。其次，我国生活饮用水采用液氯消毒，液氯与水中有机物和溴离子作用会生成卤代消毒副产物[1]。这些卤代有机物化学结构稳定，难降解，生物易富集，具有致畸、致癌和致突变等作用，对人体及动植物健康构成巨大威胁。为此，我国环保部已罗列21种卤代有机物为水体优先控制污染物黑名单，并颁布了严格的标准规定水体卤代有机物的浓度阈值。除政策法律管控外，针对污染水体中的卤代有机污染物，特别是含氯有机物，亟需安全高效的污染修复技术。已报道的技术包括吸附富集、微生物降解、高级氧化和化学还原等[2]。电催化氢化还原脱氯技术(Electrocatalytic hydrodechlorination，简称EHDC)，通过外接电源提供电子，原位电解水形成H*，H*进攻C—Cl键并取代Cl位置实现脱氯(C—Cl转化为Cl-)[3-4]。

本文将着重综述当前针对电催化氢化还原脱氯技术在反应机制、电子传递路径、反应决速步骤和效能调控策略等方面的研究进展，并指出该技术尚存的问题，展望该技术的应用前景。

1 电催化氢化还原脱氯反应步骤

金属钯(Pd)是研究者们首选的EHDC反应催化剂[5]，Pd负载在阴极，其表面的反应分为4步：(1)催化剂Pd吸附氯代有机物(R—Cl)和H2O(R表示有机物)；(2)电催化水解水分子中氢质子被还原生成H*；……