来源:X-MOL
本研究提出了一种浸没式电催化陶瓷膜(ECM),具有 60 纳米 CoO 催化层,用于协同处理含有共存氨氮(NH₃-N)和稀土离子(REIs)的稀土废水。CoO 层富含氧空位并暴露出(111 个晶体学多面),增强电化学活性位点,表现为双层电容(8.736× 10⁻⁻ F)和塔费尔斜率(2183.94 mV·dec⁻¹)。在 0.5 M NaCl 下,50 ppm 亚甲蓝在 100 分钟内完全降解,证实了有效的电化学自清洗。在基于 MgO 的沉降后,膜过滤使稀土元素(<0.1 ppm)能够完全保留,混浊度从 107 NTU 降至 1 NTU,并在 100 分钟内保持稳定的渗透通量约 950 L·m−2·h−1。电生成次氯酸盐通过氯胺的形成和断点氯化氧化了 NH₃/NH₄+,在 90 分钟内实现 100%氨-氮的去除。DFT 计算显示,氯的演化反应通过沃尔默-克里什塔利克途径进行,表现出最低的速率决定阶梯障碍(ΔG = 1.45 eV),且氯含量高于 SO₄2−和 CO₃2−。该集成系统实现了高效的稀土回收、快速去除氮气和强健的防污系统,为复杂污水修复提供了可持续解决方案。