电化学还原即
通过阴极发生还原反应而去除污染物
,可分为两类:一类是直接还原即污染物直
接在阴极上得到电子而发生还原，基本反应式为为：
M2++2e- →M。许多金属
的回收即属于直接还原过程同时该法也可使多种含氯有机物转变成低毒性物质
还可提高产物的生物可降解
*,
如：
R-Cl+H+ +2e- →R----H+Cl- 。
另一类是间接还原指利用电化学过程中生成的一些氧化原媒质如
Ti3+
,V2+和 Cr2+将污染物还原去除,如二氧化硫的间接电化学还原可转化成单质硫：
SO2+4Cr2++4H+ →S+4Cr3+ +2H2O
2、电化学氧化:
电催化氧化废水处理是电化学阳极发生氧化的过程
,
也可分为两种： 一种是
直接氧化即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化
,有机物的直接电催化转化分
两类进行。⑴是电化学转换
,即把有毒物质转变为无毒物质,或把非生物相容的有
机物转化为生物相容的物质
(如芳香物开环氧化为脂肪酸),以便进一步实施生物
处理
;
⑵ 是电化学燃烧,即直接将有机物深度氧化为 CO2
。 研究表明，有机物在
金属氧化物阳极上的氧化反应机理和产物同阳极金属氧化物的价态和表面上的
氧化物种有关。在金属氧化物
MOx 阳极上生成的较高价金属氧化物 MOx+1 有
利 于 有 机 物 选 择 性 氧 化 生 成 含 氧 化 合 物 ； 在
MOx 阳 极 上 生 成 的 自 由 基
MOx(·OH)有利于有机物氧化燃烧生成 CO2。进一步分析如下:在氧析出反应的
电位区
,金属氧化物表面可能形成高价态氧化物,因此在阳极上存在两种状态的
活性氧
,即吸附的氢氧自由基和晶格中高价态氧化物的氧。阳极表面氧化过程分
两阶段进行
,首先溶液中的 H2O 或·OH 在阳极上放电并形成吸附的氢氧自由
基
:MOx+H2O→MOx(·OH)+H++e-然后吸附的氢氧自由基和阳极上现存的氧
反 应
, 并 使 氢 氧 自 由 基 中 的 氧 转 移 给 金 属 氧 化 物 晶 格 , 形 成 高 价 氧 化 物
MOx+1:MOx(·OH)→MOx+1+H++e-当溶液中不存在有机物时,两种状态的
活 性 氧 以 下 步 骤 进 行 氧 析 出 反 应 ：
MOx(·OH)→O2+MOx+H++e-
MOx+1→MOx+O2
当溶液中存在可氧化的有机物
R 时,反应如下:
R+MOx(·OH)y→CO2+MOx+yH++e- R+MOx+1→MOx+RO
在含氰化物、含酚、含醇、含氮有机染料的废水处理中，直接电化学氧化都发
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