可调式直流稳压稳流电源(HY3005ET)及气相色谱仪(SP-6800A)分别购自杭州华谊电子实业有限公司和杭州鑫茂科学仪器有限公司。200.00 mg/L氯化苄(分析纯，上海易恩化学技术有限公司)储备液配置：向500 mL容量瓶中加入90.9 μL氯化苄溶液和少许无水乙醇，加入0.3373 g硫酸钾(分析纯，西陇科学股份有限公司)，超声，蒸馏水定容，封存备用。304不锈钢片(厚度30 μm)购自上海宝钢集团。30%双氧水(分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司)、硫酸(分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司)等均从南通默克化学试剂公司购买。所有试剂均直接使用，未纯化。

不锈钢片感应电芬顿系统由可调式直流稳压稳流电源、电解池、导线、不锈钢片和石墨组成(图1)。电解池玻璃称量瓶(每次实验废水量为10 mL)；阳极及阴极为纯石墨电极(半径为0.25 cm，高为6 cm)；感应电极为不锈钢片(长为6 cm，宽为0.5 cm)，可调式直流稳压稳流电源的电压可调范围为0~30 V，电流可调范围为0~5 A。

图1. 不锈钢片感应电芬顿系统示意图

向电解池中加入10 mL氯化苄废水，用稀H₂SO₄和NaOH调节pH；以石墨为阴阳极，不锈钢片为感应电极，如图1所示连接；可调式直流稳压稳流电源调节为恒电流模式，室温下电解，每隔一段时间，取样一次，经滤纸过滤后，存放于管中，做好标记，气相色谱法分析。

进样1 μL无水乙醇辅助溶解的氯化苄储备液，分别记录其保留时间。取不同降解时间氯化苄溶液进样，记录保留时间及峰高等参数，以保留时间定性，以峰高为标准工作曲线定量。色谱条件：HP-5弹性石英毛细管色谱柱，柱温110℃，进样器温度230℃，氮气载气流量60 mL/min，进样方式为不分流进样，进样量3 μL，检测器为氢火焰离子化检测器。

去除率计算公式： R = [ ( c 0 − c t ) / c t ] × 1 00 %

式中：R——氯化苄去除率，%；

c₀——氯化苄初始浓度，g/L；

c_t——电解后氯化苄浓度，g/L。

图2为氯化苄废水降解处理后气相色谱图。保留时间为1.9 min和4.0 min色谱峰分别对应乙醇(辅助溶剂)和氯化苄，其余色谱峰则对应氯化苄降解过程的中间产物。结合文献资料 [ 6 ] 以及色谱图，推测氯化苄在感应电芬顿体系中的可能降解机理：感应电芬顿体系产生的高能态·OH进攻氯化苄的侧链，氧化为苯甲醛、苯甲醇、苯甲酸等，再进一步破环苯环，形成链状烯烃、链状烯醛、链状烯醇，然后再分解生成小分子酸，最终被催化分解为水和二氧化碳。

废水的初始pH值是电芬顿降解难降解有机污染物关键因素之一。控制电解时间40 min，恒定电流为0.3 A，不另加H₂O₂，废水初始pH值设置2、3、4、5、6，研究不同初始pH对氯化苄去除率的影响。如图3，在pH大于3时，氯化苄去除率随pH升高逐渐降低，这是由于阴极生成的H₂O₂在较高的pH条件下会分解为水和氧气，导致生成的高能态·OH量减少，而pH小于3时，去除率也明显降低，是因为在强酸性条件下，H⁺容易被阴极还原成H₂，同样抑制H₂O₂产生 [ 7 ]。因此，选择废水的初始pH为3。

图2. 氯化苄感应电芬顿降解后气相色谱图

图3. pH对氯化苄降解的影响

恒定电流值大小对电芬顿降解氯化苄也有非常重要的影响。恒定电流不仅影响阴阳极的反应速率及电流效率，还影响电芬顿系统的处理能力 [ 8 ]。为确定反应的最佳电流，控制pH 为3，电解时间20 min，不另加H₂O₂，分别研究恒定电流为0.1 A、0.2 A、0.3 A、0.4 A、0.5 A时，氯化苄去除率，结果如图4。电流过高或过低对氯化苄废水的去除效果均不理想。电流较低时，生成的Fe²⁺较少，导致与H₂O₂反应生成的∙OH较少，去除率也随之降低 [ 8 ]；电流过高，阴阳电极的极化程度提高，增加能耗，同时加速H₂O₂分解 [ 9 ]。所以选择恒电流0.3 A。

图4. 恒定电流对氯化苄降解的影响

控制初始pH 为3，恒定电流0.3 A，30% H₂O₂加入量为1.0 mL，分别研究电解时间为10 min、20 min、30 min、40 min以及50 min时，氯化苄去除率。由图5，随着电解时间不断增加，Fe²⁺的浓度不断升高，氯化苄去除率逐渐增大，但当时间到达40 min后，再延长反应时间，发现去除率的变化不大。一方面是因为在实验过程中，废水中氧气量基本固定，因此阴极生成的H₂O₂也是恒定的 [ 9 ]；随着时间延长，感应电极中Fe²⁺浓度不断增长，当过量时，Fe²⁺便会与∙OH发生副反应Fe²⁺+ ∙OH + H⁺⟶ Fe³⁺+ H₂O [ 10 ]，从而消耗大量的∙OH，降低了反应体系的氧化能力。因此，反应时间保持在40 min即可达到较好去除率。

图5. 电解时间对氯化苄降解的影响

感应电芬顿体系虽然自身可以产生H₂O₂，但H₂O₂是芬顿反应中必不可少的因素。控制初始pH为3，恒定电流0.3 A，电解时间40 min，研究30% H₂O₂加入量分别为0 mL、1 mL、2 mL、3 mL、4 mL时，氯化苄的去除率。如图6，向感应电芬顿体系中额外加入H₂O₂可提升氯化苄去除率，但幅度不大，而且H₂O₂过量会发生副反应∙OH + H₂O₂⟶ ∙HO₂+ H₂O [ 11 ]，从而降低去除率。为了节约成本，可以选择不另加或少加不超过1 mL的30% H₂O₂。

图6. H₂O₂投加量对氯化苄降解的影响