电催化反应器

水和能源是制约当今经济发展的2个重要问题，如何改进电催化反应器，在解决水污染的同时从废水中提取能源物质，是学者们一直努力的方向。

根据粒子材料填充的方式，反应器分为固定床和流动床。传统的电催化反应装置为固定床反应器模式，在多相催化反应过程中，其传质能力差。有研究表明，将传质限制降到最低并增加电活性表面积的最有效方法是在流动态反应器中使用多孔电极，将电化学氧化技术与分离技术相结合。

P. Gayen等将掺铋氧化锡沉积在电化学反应膜上，多孔的电化学膜充当过滤器的同时，提高了·OH的产生率，加强了对污染物的进一步矿化。在流动态中增加极板数也可以增加传质效果，提高电流效率。

Hongsen Hui等将传统的3对平行电极板与直流电源并联，组成3阶段式反应器。用其处理垃圾渗滤液，垃圾渗滤液从3段式反应器底部通过水泵透过每一层膜，并在反应器顶部降解完全。

按粒子极性分为单极性和复极性。单极性粒子阻抗小，中间有隔膜，复极性粒子阻抗大，直接填充在二维极板之间。李新洋在采用复极性三维电极电催化降解柠檬酸废水的中试研究中，以GAC-Ti-Sn-Sb为粒子，经过连续13 d现场处理，COD去除率稳定达到70%。

根据不同的污染物产生不同的反应，可采用不同的反应装置。郝帅在采用电催化氧化处理制药废水的研究中，改变了极板传统的左右安装方式，采用阳极在下，阴极在上的结构，阳极产生的O₂流动到阴极生成H₂O₂，增强了体系氧化污染物的能力。Yang Deng等设计了多台电解槽一体化电化学组合系统，包括铁阳极反应器、Ti/RuO₂阳极反应器、脱氯反应器，该系统在去除废水COD、TN的同时，还可以脱氯。

从降解废水中污染物，同时提取能源物质的角度出发，Jianping Zou等进行了电催化耦合高级氧化降解有机污染物及同步电催化二氧化碳还原的研究，其将阴阳两极用特定的膜隔开，成为阴极室、阳极室，阳极产生的气体通过管道输送到阴极还原，实现了废水转变为液体燃料，变废为宝的目的。