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电化学氧化法处理甲基橙废水COD的试验研究
1
作者 严进 《南通职业大学学报》 2024年第1期87-90,共4页
采用电化学氧化法处理甲基橙废水,研究了电极电压、电极间距、甲基橙废水浓度、甲基橙废水pH值、NaCl质量浓度、反应时间等因素对废水中化学需氧量(COD)去除率的影响。试验结果表明,在电极间距2.0 cm、电解电压20 V、初始甲基橙溶液pH=3... 采用电化学氧化法处理甲基橙废水,研究了电极电压、电极间距、甲基橙废水浓度、甲基橙废水pH值、NaCl质量浓度、反应时间等因素对废水中化学需氧量(COD)去除率的影响。试验结果表明,在电极间距2.0 cm、电解电压20 V、初始甲基橙溶液pH=3、NaCl质量浓度0.5 g/L、反应时间为30 min的条件下,电化学氧化处理甲基橙废水(质量浓度为500 mg/L,COD为1200 mg/L),其出水COD的去除率可达90%以上,甲基橙废水处理效果良好,方法可行。 展开更多
关键词 电化学氧化法 甲基橙废水 COD去除率
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絮凝-电化学氧化协同工艺处理兰炭废水
2
作者 王亚 宋永辉 +5 位作者 李金城 尹宁 董萍 王一帆 龙江 李弯弯 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2063-2072,共10页
采用絮凝-电化学氧化协同工艺处理兰炭废水,探究了反应过程中絮凝剂投加量、反应时间、初始pH值、外加电压以及NaCl添加量对化学需氧量(COD)和氨氮(NH_(3)-N)去除的影响及絮凝-电化学氧化协同作用机制.结果表明,随着絮凝剂聚合氯化铝铁(... 采用絮凝-电化学氧化协同工艺处理兰炭废水,探究了反应过程中絮凝剂投加量、反应时间、初始pH值、外加电压以及NaCl添加量对化学需氧量(COD)和氨氮(NH_(3)-N)去除的影响及絮凝-电化学氧化协同作用机制.结果表明,随着絮凝剂聚合氯化铝铁(PAFC)投加量和外加电压的增加,兰炭废水中COD和NH_(3)-N的去除率逐渐升高.当PAFC投加量为50g/L、电压6V、反应时间4h,初始pH=9,NaCl添加量30g/L时,COD和NH_(3)-N去除率分别为82.37%和100%,更换极板进行二次电解COD去除率可达100%.兰炭废水中有机污染物主要是苯酚类､醇类和酰胺类物质,处理后酚类物质含量大幅减少,酮类、醇类和酸类物质相对占比有所增加.絮凝-电化学氧化过程中,PAFC既是絮凝剂又是Cl^(-)的提供者,其水解产生的Cl^(-)与NaCl引入的Cl^(-)在电场作用下向阳极定向迁移.阳极表面发生氧化反应产生的有效氯(Cl_(2)/ClO^(-))将兰炭废水中有机污染物氧化成中间产物氯酚,与絮凝剂中Al^(3+)的水解产物Al(OH)^(2+)、Al(OH)^(+)_(2)及Al(OH)_(3)通过静电和吸附作用结合形成絮凝体被去除.废水中剩余少量的氯酚及酰胺、环己二醇等有机污染物及NH_(3)-N则在ClO^(-)的间接氧化作用下转化为N_(2)、CO_(2)和H_(2)O得以去除. 展开更多
关键词 兰炭废水 絮凝 电解 电化学氧化 协同作用 聚合氯化铝铁(PAFC)
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电化学氧化法处理污水厂二级出水研究
3
作者 李兆阳 张浩 +1 位作者 李诚 王少坡 《天津城建大学学报》 CAS 2024年第1期45-51,共7页
为了确定电化学氧化法对城镇污水处理厂二级出水的处理效果,采用间歇式反应器,以COD、氨氮、总氮为主要考察指标,对比了钌铱-石墨、钌钛-石墨两种电极板的去除性能;分析了氨氮、COD的去除机理.结果表明:以氨氮为去除目标时,利用正交实... 为了确定电化学氧化法对城镇污水处理厂二级出水的处理效果,采用间歇式反应器,以COD、氨氮、总氮为主要考察指标,对比了钌铱-石墨、钌钛-石墨两种电极板的去除性能;分析了氨氮、COD的去除机理.结果表明:以氨氮为去除目标时,利用正交实验得到了去除氨氮的优化运行条件为pH=6.0,电流密度为10 mA/cm^(2),极板间距=1.0 cm,氯化物浓度为2000 mg/L,反应时间为50 min,90%以上的氨氮以氮气的形式被去除;以COD去除率为考察目标时,优化运行条件为pH=7.0,电流密度为10 mA/cm^(2),极板间距为1.0 cm,氯化物浓度为1500 mg/L,反应时间为50 min;优化条件下运行时,氨氮去除率可达99.0%以上,COD去除率为41.1%;三维荧光分析发现,水中有机物荧光强度有明显下降. 展开更多
关键词 电化学氧化 正交实验 二级出水 钌钛电极 三维荧光光谱
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电化学氧化/硅烷偶联剂处理碳纤维表面增强聚氨酯基复合材料的性能研究
4
作者 刘佳伟 叶豪 +5 位作者 刘颖隆 刘英丽 许晓茹 陈智聪 王陈鹏 梁波 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期113-118,123,共7页
通过两步法制备了改性碳纤维/聚氨酯复合材料。探究了电化学氧化处理法与表面涂层法相结合的一种新型改性方法对碳纤维增强聚氨酯基复合材料性能的影响。通过对碳纤维进行电化学氧化在表面引入含氧官能团,改善碳纤维表面活性。随后向电... 通过两步法制备了改性碳纤维/聚氨酯复合材料。探究了电化学氧化处理法与表面涂层法相结合的一种新型改性方法对碳纤维增强聚氨酯基复合材料性能的影响。通过对碳纤维进行电化学氧化在表面引入含氧官能团,改善碳纤维表面活性。随后向电化学氧化改性的碳纤维施加硅烷偶联剂溶液,在修复碳纤维表面损伤的同时通过化学反应将碳纤维与聚氨酯桥接在一起,提高碳纤维与聚氨酯界面结合性能。结果表明:经电化学氧化/硅烷偶联剂处理后的复合材料对比原始碳纤维聚氨酯复合材料及仅电化学氧化碳纤维聚氨酯复合材料抗拉性能分别提高了83.5%与73.5%,力学性能提升显著。 展开更多
关键词 硬质聚氨酯 碳纤维 电化学氧化 硅烷偶联剂
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DSA电极电化学氧化处理工业废水的研究现状及展望
5
作者 王耀增 杨仔杭 +2 位作者 杨嘉驹 刘睿妍 林少华 《化工技术与开发》 CAS 2023年第11期68-73,共6页
DSA(Dimensionally Stable Anodes)电极是一种以钛为基体,表面覆盖金属氧化物活性涂层的阳极。DSA的电催化活性高,成本低廉,环境友好,因而被广泛应用于工业废水处理的研究中。本文介绍了DSA电极电化学氧化的机理,分析了相比其他种类电... DSA(Dimensionally Stable Anodes)电极是一种以钛为基体,表面覆盖金属氧化物活性涂层的阳极。DSA的电催化活性高,成本低廉,环境友好,因而被广泛应用于工业废水处理的研究中。本文介绍了DSA电极电化学氧化的机理,分析了相比其他种类电极的优劣势,总结了增加中间层、图层元素多元化及优化制备工艺等改进DSA电极性能的方法,概述了在处理含不同有机污染物的废水时DSA电极的表现,并对DSA电极未来的研究工作进行了展望。 展开更多
关键词 DSA电极 电化学氧化 废水处理 改进方法
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酸液辅助电化学氧化法脱除单质汞性能研究
6
作者 张倩倩 张安超 +4 位作者 孟凡茂 刘艳雯 孙志君 李海霞 郑海坤 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1496-1505,共10页
以铂片为阴极,氟掺杂二氧化锡(FTO)玻璃为阳极,提出了一种新型酸液辅助电化学氧化法(AEO)脱除单质汞(Hg^(0))技术,探讨了酸类型、硝酸浓度、外加直流电压、电解质类型、SO_(2)、NO和O_(2)对脱汞效率的影响。研究结果表明,随着直流电压... 以铂片为阴极,氟掺杂二氧化锡(FTO)玻璃为阳极,提出了一种新型酸液辅助电化学氧化法(AEO)脱除单质汞(Hg^(0))技术,探讨了酸类型、硝酸浓度、外加直流电压、电解质类型、SO_(2)、NO和O_(2)对脱汞效率的影响。研究结果表明,随着直流电压和硝酸液浓度的升高,脱汞效率逐渐上升;硝酸浓度增加至0.15 mol/L后,脱汞效率保持不变;SO_(2)和NO抑制了AEO体系中Hg^(0)的去除,但这种抑制是可逆的。与单独实验条件的脱汞效率相比,在0.1 mol/L硝酸、4 V直流电压的实验条件下,电化学氧化脱汞的效率可达96%,硝酸与直流电压的协同作用起关键作用。基于实验结果,分析了AEO系统中脱除Hg^(0)的机理:在阳极,Hg^(0)被阳极表面氧化反应产生的羟基自由基(·OH)氧化去除;在阴极,溶解性氧或吸附在Pt表面的O_(2)经还原反应生成阴离子超氧自由基(·O_(2)-)。在酸性条件下,电子会促进·O_(2)-生成·OH。自由基捕获实验表明,·O_(2)-和·OH是酸液辅助电化学法去除Hg^(0)的主要活性物质。研究有助于开发有效的工业除汞电化学技术和工业废酸的循环再利用。 展开更多
关键词 元素汞 湿法脱除 废酸 电化学氧化
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4H-SiC衬底电化学氧化行为研究
7
作者 徐泽栋 孙文 +1 位作者 刘贵昌 王立达 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期192-196,共5页
为了提高电辅助加工技术用于碳化硅(SiC)衬底的加工效果,系统地研究了p型4H-SiC在硫酸钠溶液中的电化学氧化行为。结果表明,该单晶SiC的载流子浓度为2.0×10^(13)cm^(-3),平带电位为0.8 V_(SCE)。通电后,SiC被氧化为中间产物,之后... 为了提高电辅助加工技术用于碳化硅(SiC)衬底的加工效果,系统地研究了p型4H-SiC在硫酸钠溶液中的电化学氧化行为。结果表明,该单晶SiC的载流子浓度为2.0×10^(13)cm^(-3),平带电位为0.8 V_(SCE)。通电后,SiC被氧化为中间产物,之后继续氧化为二氧化硅(SiO_(2))。在0~9 V_(SCE)的电位范围内,SiC的阳极氧化经历4个阶段:活化区、钝化区、过渡区和过钝化区,且随着电位的增加,氧化速率增加;当电位高于击穿电位(约7.4 V_(SCE))即电位处于过钝化区时,SiC表面钝化膜被破坏且表面发生孔蚀(孔的深度约为0.069μm)。该结果为提高电辅助加工效果提供参考。 展开更多
关键词 电辅助加工 碳化硅 电化学氧化 击穿电位
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Si/BDD电极在酸/碱电解条件下的电化学氧化性能变化
8
作者 白贺娜 王润 +5 位作者 杨万林 陈伟鹏 邓泽军 魏秋平 李静 马莉 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期121-130,共10页
目的探究Si/BDD电极在酸性、碱性2种电解条件下的性能变化特征,阐明BDD电极在酸、碱溶液中电化学氧化性能的变化与失效机理。方法通过HFCVD技术制备Si/BDD电极,分别在1 mol/L H_(2)SO_(4)、1 mol/L NaOH溶液中进行加速寿命实验,以活性蓝... 目的探究Si/BDD电极在酸性、碱性2种电解条件下的性能变化特征,阐明BDD电极在酸、碱溶液中电化学氧化性能的变化与失效机理。方法通过HFCVD技术制备Si/BDD电极,分别在1 mol/L H_(2)SO_(4)、1 mol/L NaOH溶液中进行加速寿命实验,以活性蓝19(RB-19)模拟染料废水,进行电化学氧化降解实验。使用扫描电子显微镜、拉曼光谱、接触角测试仪、紫外分光光度计及电化学工作站对电极的表面形貌、成分及电化学性能进行表征。结果在1 mol/L NaOH溶液中,当电解时间为195 h时,电极表面部分区域发生了明显的脱落现象;在1 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中,当电解时间达到600 h时,电极表面仍未出现明显的脱落现象,电极表面形貌由清晰转为模糊,晶粒尺寸细化,且在晶界处存在明显的腐蚀现象;在酸溶液中,BDD电极对RB-19的降解效果随着电解时间的延长而提高,而在碱溶液中,其降解效果与电解10 h的降解效果基本一致。结论与酸溶液相比,Si/BDD电极更易在碱溶液中发生腐蚀。 展开更多
关键词 掺硼金刚石电极 电化学氧化 电极稳定性 加速寿命实验 活性蓝19
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碳纤维表面电化学氧化处理技术研究进展
9
作者 王贺团 沈志刚 +4 位作者 邓明妤 肖士洁 李磊 马雷 罗娟 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期48-52,共5页
碳纤维表面光滑、呈现化学惰性,导致与树脂基体间的界面结合力较差,限制了复合材料力学性能的提升。经过电化学氧化处理后,碳纤维表面沟槽加深、变宽,表面粗糙度明显增大,同时接入了具有反应活性的官能团,从而提升了纤维与基体的界面性... 碳纤维表面光滑、呈现化学惰性,导致与树脂基体间的界面结合力较差,限制了复合材料力学性能的提升。经过电化学氧化处理后,碳纤维表面沟槽加深、变宽,表面粗糙度明显增大,同时接入了具有反应活性的官能团,从而提升了纤维与基体的界面性能。电化学氧化处理具有反应缓和、处理时间短、氧化均匀、能够与生产线配套以及对复合材料的力学性能有明显改善的特点。介绍了碳纤维表面电化学氧化处理用电解质、作用机理、处理工艺、效果评价及存在的问题,并指出了未来的研究方向。 展开更多
关键词 碳纤维 电化学氧化 表面 机理 处理效果
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N、S共掺杂煤基碳量子点的电化学氧化法制备及用于Fe^(3+)检测
10
作者 雷伟 姜维佳 +2 位作者 王玉高 和明豪 申峻 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4799-4807,共9页
异质元素掺杂可以有效改善碳量子点的荧光性能,被广泛应用于碳量子点的改性。选取昭通褐煤为碳源,氯化钠溶液为电解液,硫脲为助剂,采用电化学氧化法完成N、S共掺杂碳量子点(N,S-CQD)的制备,荧光量子产率为1.60%。采用多种表征方法研究了... 异质元素掺杂可以有效改善碳量子点的荧光性能,被广泛应用于碳量子点的改性。选取昭通褐煤为碳源,氯化钠溶液为电解液,硫脲为助剂,采用电化学氧化法完成N、S共掺杂碳量子点(N,S-CQD)的制备,荧光量子产率为1.60%。采用多种表征方法研究了N,S-CQD的结构、组成和光学特性。首先在结构组成方面,N,S-CQD是一类球形颗粒,尺寸分布均匀,平均粒径为1.66nm,其中主要存在C、O元素,还存在部分N和S元素;其次在光学性质方面,N,S-CQD在紫外光区吸收明显,荧光分析显示其最佳激发波长为280nm,最佳发射波长为313nm。最后基于Fe^(3+)对N,S-CQD的荧光猝灭效应,将N,S-CQD应用于痕量Fe^(3+)的检测,N,S-CQD对15~150μmol/L浓度范围内Fe^(3+)的检测表现出较高的选择性和灵敏度,通过计算得出最低检出限L=1.22μmol/L,表明N,S-CQD可应用于痕量Fe^(3+)的检测。 展开更多
关键词 褐煤 掺杂碳量子点 电化学氧化法 Fe3+检测
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原位电化学氧化还原制备高性能表面增强拉曼散射银纳米颗粒薄膜
11
作者 雷浩 李艳 +1 位作者 郭孟伟 张启波 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期539-552,共14页
在适当p H范围的碱性溶液中,通过施加氧化还原电位实现光滑Ag基体原位转化为纳米多孔结构,此纳米多孔结构由平均尺寸为21.88nm的Ag纳米颗粒(AgNPs)组成。系统研究电化学氧化还原调控制备AgNPs电极过程中Ag基体的物相和形貌演化过程:在... 在适当p H范围的碱性溶液中,通过施加氧化还原电位实现光滑Ag基体原位转化为纳米多孔结构,此纳米多孔结构由平均尺寸为21.88nm的Ag纳米颗粒(AgNPs)组成。系统研究电化学氧化还原调控制备AgNPs电极过程中Ag基体的物相和形貌演化过程:在可控氧化还原电位的作用下,光滑Ag基体首先被电化学氧化为Ag_(2)O,引起晶胞体积膨胀,随后电化学还原生成金属Ag,伴随体积收缩。晶胞体积在可逆电化学转化过程中的膨胀和收缩导致Ag基体表面原位形成高孔隙结构。采用该方法制备的AgNPs电极呈现优异的表面增强拉曼散射性能,将其作为衬底检测罗丹明6G溶液时,拉曼光谱检测限可低至5.44×10^(-10)mol/L。 展开更多
关键词 电化学氧化还原 银纳米颗粒 多孔薄膜 表面增强拉曼散射性能
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电气浮—电化学氧化—人工湿地系统对不同污染负荷下农村黑水的净化效果
12
作者 王铁运 郑淑君 +1 位作者 王妍 刘云根 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2023年第4期533-539,共7页
以3种污染负荷的农村黑水为研究对象,研究电气浮—电化学氧化—人工湿地系统对不同含量氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、正磷(PO_(4)^(3-)-P)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的净化效果。结果显示:(1)系统对不同污染负荷下农村黑水的净化效... 以3种污染负荷的农村黑水为研究对象,研究电气浮—电化学氧化—人工湿地系统对不同含量氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、正磷(PO_(4)^(3-)-P)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的净化效果。结果显示:(1)系统对不同污染负荷下农村黑水的净化效果存在显著差异(P<0.05),在ρ(NH_(4)^(+)-N)=27.18 mg·L^(-1)、ρ(TN)=32.48 mg·L^(-1)、ρ(TP)=3.60 mg·L^(-1)、ρ(PO_(4)^(3-)-P)=3.59 mg·L^(-1)、ρ(COD)=95.34 mg·L^(-1)的情况下,系统对农村黑水的净化效果较好,出水TN和COD的质量浓度达到国家一级排放标准;(2)系统对3个污染负荷下黑水中NH_(4)^(+)-N的去除率分别达到80.81%、61.25%和62.02%,对TP的去除率分别达到65.92%、52.49%和55.84%;(3)在ρ(NH_(4)^(+)-N)=60.29 mg·L^(-1)、ρ(TN)=60.69 mg·L^(-1)、ρ(TP)=7.71 mg·L^(-1)、ρ(PO_(4)^(3-)-P)=7.55 mg·L^(-1)、ρ(COD)=196.59 mg·L^(-1)的情况下,系统对PO_(4)^(3-)-P和COD的去除率分别达到52.71%和66.07%。结果表明系统微环境指标、内部基质表面特征和元素含量受到污染负荷的影响,污染负荷对系统处理效率的影响显著。 展开更多
关键词 电气浮 电化学氧化 人工湿地 污染负荷 农村黑水
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区域选择性地电化学氧化自由基参与的邻位-(4+2)/原位-(3+2)环化
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作者 关志朋 杨东锋 +7 位作者 刘钊 朱书祥 仲星星 王华敏 李向伟 戚孝天 易红 雷爱文 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第9期144-153,共10页
碳环化合物,特别是五元环和六元环骨架,广泛存在于天然产物和生物活性分子中.Diels-Alder环加成反应是构建这些功能型分子的有效方法,但其底物适用范围有限,且反应条件(如热、微波和过渡金属的使用)苛刻,限制了该方法的应用.自由基物种... 碳环化合物,特别是五元环和六元环骨架,广泛存在于天然产物和生物活性分子中.Diels-Alder环加成反应是构建这些功能型分子的有效方法,但其底物适用范围有限,且反应条件(如热、微波和过渡金属的使用)苛刻,限制了该方法的应用.自由基物种含有不成对的价电子,表现出高活性,在温和的反应条件下提供了新的反应途径.因此,自由基介导的反应为复杂环状分子的合成提供了一个新平台.然而,如何实现选择性自由基环化仍然是一个挑战.鲍德温规则为自由基物种与烯烃炔烃的加成提供了指导,研究人员设计并开发了一系列反应模式构建所需的五元和六元环分子.但是,自由基物种,特别是烷基和烯基与芳基之间选择性的邻位原位环化仍然不明确.本文利用苄基丙二酸酯为自由基源,烯烃和炔烃分别为自由基受体,分别获得烷基和烯基自由基中间体,并探究烷基自由基和烯基自由基与芳基之间的选择性环化.利用二茂铁介导的电化学氧化策略,进行了烷基/烯基自由基与芳基的选择性环化实验.结果表明,烷基自由基与芳环发生选择性邻位-(4+2)环化,烯基自由基与芳环发生选择性原位-(3+2)环化.理论研究结果表明,促进烯烃优先邻位加成的主要原因是有利的相互作用能;炔烃优先原位加成区域选择性由形变能量控制.重要的是,该策略被认为是鲍德温自由基环化规则的重要补充.此外,对二茂铁介导的电化学氧化苄基丙二酸酯的C-H键官能团化进行了深入的机理研究.自由基捕获实验证明了苄基丙二酸酯碳自由基的存在.循环伏安测试结果表明,苄基丙二酸酯碳负离子与二茂铁之间存在电子转移.阳极电势实验证明了二茂铁在该自由基反应中的作用;同位素实验揭示了螺环化合物氧的来源.本文合成了一系列四氢萘和螺环衍生物,表现出较好的底物适用范围和官能团耐受性,且该方法避免了化学氧化剂/碱/贵金属的使用、底物的预官能团化以及底物的过氧化.综上,本文为实现自由基的区域选择性环化提供了参考. 展开更多
关键词 区域选择性 自由基 邻位-(4+2)/原位-(3+2)环化 电化学氧化 碳环化合物
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铌基掺硼金刚石电极电化学氧化处理生姜切片废水
14
作者 石赫 李晨光 +4 位作者 董旭 李志宸 李锋民 盖志刚 黄开 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期88-94,共7页
生姜切片废水具有COD高、成分复杂、难降解、微生物抑制性等特点,利用铌基掺硼金刚石(Nb-BDD)电极构建电化学氧化工艺对其进行处理,采用单因素法考察了电解时间、支持电解质种类、电流密度、pH、废水初始浓度对COD去除效果的影响,通过... 生姜切片废水具有COD高、成分复杂、难降解、微生物抑制性等特点,利用铌基掺硼金刚石(Nb-BDD)电极构建电化学氧化工艺对其进行处理,采用单因素法考察了电解时间、支持电解质种类、电流密度、pH、废水初始浓度对COD去除效果的影响,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测最优电解条件下经电化学氧化法处理前后废水中有机污染物的组成变化,并分析了电化学氧化法的经济可行性。结果表明,初始COD为600 mg/L的生姜切片废水,在溶液初始pH=7、支持电解质为0.5 mol/L NaCl、电流密度为65 mA/cm^(2)、反应时间为160 min的条件下,COD去除率可达82.72%;电化学氧化反应后生姜切片废水中特征污染物6-姜酚被完全去除,主要污染物种类由原来的15种减至3种。采用电化学氧化法处理1 m^(3)生姜切片废水的运行费用为22.22元,1 g COD的处理成本为0.02元。 展开更多
关键词 生姜切片废水 铌基掺硼金刚石电极 电化学氧化 6-姜酚
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曲面响应法优化电化学氧化工艺深度处理垃圾渗滤液生化出水的研究
15
作者 陶仁杰 李祥 黄勇 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期213-218,共6页
以Ti/RuO_(2)-IrO_(2)电极为阳极、不锈钢电极为阴极构建电化学氧化工艺,用于前置反硝化/PN/Anammox混凝后的垃圾渗滤液脱氮除碳处理的研究。采用响应曲面法的BBD法考察电流密度、极板间距、初始pH、反应时间对COD去除率的交互影响,并... 以Ti/RuO_(2)-IrO_(2)电极为阳极、不锈钢电极为阴极构建电化学氧化工艺,用于前置反硝化/PN/Anammox混凝后的垃圾渗滤液脱氮除碳处理的研究。采用响应曲面法的BBD法考察电流密度、极板间距、初始pH、反应时间对COD去除率的交互影响,并建立相关的数学模型,分析电化学氧化过程中总氮的转化。结果表明,各个影响因素显著,模型回归线性好,预测COD去除率最大值为89.38%。最佳实验条件为:电流密度为350 mA/cm^(2)、极板间距为24 mm、初始pH为7.0、反应时间为3.2 h。实际测得的COD去除率为90.12%,对腐殖酸、腐殖质类物质去除效果好,总氮中的氨氮被完全去除,部分氨氮转化为硝氮。 展开更多
关键词 Ti/RuO_(2)-IrO_(2)电极 电化学氧化 垃圾渗滤液生化出水 曲面响应法
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电化学氧化工艺处理高氨氮制药废水 被引量：3
16
作者 侯鹏飞 陈晓飞 +3 位作者 祁浩杰 闫志斌 雷诣涵 邢佳枫 《净水技术》 CAS 2023年第1期115-121,共7页
采用电化学氧化工艺处理某制药厂高氨氮废水,考察了初始pH、电解质浓度、电流密度、极板间距对废水处理效果的影响。在弱碱条件下,增加电解质浓度、提升电流密度和减小极板间距等措施有利于降解性能的提升。基于废水处理效果及能耗综合... 采用电化学氧化工艺处理某制药厂高氨氮废水,考察了初始pH、电解质浓度、电流密度、极板间距对废水处理效果的影响。在弱碱条件下,增加电解质浓度、提升电流密度和减小极板间距等措施有利于降解性能的提升。基于废水处理效果及能耗综合考虑,确定了最佳的操作条件:初始pH值为8.0,电解质质量浓度为6.0 g/L,电流密度为20 mA/cm^(2),极板间距为1 cm,电解时间为3.0 h。在此条件下,废水氨氮、化学需氧量的去除效率分别为84.76%、45.93%,运行能耗为69.12 kW·h/m^(3),运行电费为55.30元/m^(3)。通过该方法处理高氨氮制药废水,可在降低废水氨氮的同时,实现废水中大量有机物的去除,具有较好的环境效益和社会效益。 展开更多
关键词 电化学氧化 高氨氮 制药废水 影响因素 能耗分析
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BDD电极电化学氧化处理高COD、高氨氮火炸药废水的最佳工艺参数
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作者 洪小帆 王兵 熊鹰 《西南科技大学学报》 CAS 2023年第1期15-21,60,共8页
为处理火炸药制造过程中产生的高COD、高氨氮废水,用掺硼金刚石(Boron-doped diamond,BDD)做阳极,通过电化学氧化处理,探究电流密度(40~80 mA/cm^(2))、氯化钠添加量(0.5~4.0 g/L)和pH值(2~11)对火炸药废水的COD、氨氮移除及其动力学常... 为处理火炸药制造过程中产生的高COD、高氨氮废水,用掺硼金刚石(Boron-doped diamond,BDD)做阳极,通过电化学氧化处理,探究电流密度(40~80 mA/cm^(2))、氯化钠添加量(0.5~4.0 g/L)和pH值(2~11)对火炸药废水的COD、氨氮移除及其动力学常数的影响。结果表明,电流越大,COD与氨氮移除的动力学常数均随之增大;氯化钠添加量越大,COD动力学常数表现为线性增大,氨氮动力学常数则表现出先增大后稳定的趋势;体系的酸性越强,COD动力学常数越大,相反,体系碱性越强,氨氮动力学常数越大。结合动力学常数的变化趋势,获得了目标溶液的最佳处理参数:在pH=4,NaCl添加量2 g/L,电流密度70 mA/cm^(2)条件下处理6 h,可实现溶液中COD和氨氮的高效移除,移除率分别达到98.70%和95.74%,表明以BDD为电极电化学氧化处理火炸药废水有优良的效果。 展开更多
关键词 掺硼金刚石电极 电化学氧化技术 火炸药废水
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木质素二聚体电化学氧化机理的密度泛函理论研究
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作者 曹佳浩 应芝 《物理化学进展》 2023年第2期66-75,共10页
为了从分子层面了解木质素在碱性溶液中电化学氧化降解过程,构建了以愈创木基丙烷结构单体聚合而成的木质素二聚体理论模型,采用杂化密度泛函B3LYP/6-31G(d)基组对木质素二聚体理论模型进行优化和计算。通过键解离能计算、HOMO和LUMO轨... 为了从分子层面了解木质素在碱性溶液中电化学氧化降解过程,构建了以愈创木基丙烷结构单体聚合而成的木质素二聚体理论模型,采用杂化密度泛函B3LYP/6-31G(d)基组对木质素二聚体理论模型进行优化和计算。通过键解离能计算、HOMO和LUMO轨道活性点位分析和势能分析方法研究木质素二聚体反应路径,发现二聚体模化物在电化学氧化反应中,苯环间连接处的C原子是主要反应活性位点,连接两个苯环间的C-C键易断裂,形成的异丁烯碳正离子与苯酚反应生成产物2,4-二叔丁基苯酚,该反应过程能垒为398.6 kJ/mol,吸收热量为0.59 kJ/mol。通过理论建模与计算,阐述了木质素电化学氧化的反应机理,为木质素电化学氧化耦合电解水制氢的优化提供理论支撑。 展开更多
关键词 制氢 电解水 木质素 电化学氧化 2 4-二叔丁基苯酚
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镅的化学氧化及电化学氧化研究进展
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作者 蒋慧 颜欣 +1 位作者 刘子义 王东琪 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期408-422,共15页
三价锕系/镧系元素(Am^(3+)/Ln^(3+))的分离是开发先进核燃料循环以实现核能可持续应用的关键。由于二者在水溶液中的化学行为相似,通过液-液萃取来实现二者的有效分离仍然面临挑战。镅的氧化分离作为替代方法因其高效率和大的改进空间... 三价锕系/镧系元素(Am^(3+)/Ln^(3+))的分离是开发先进核燃料循环以实现核能可持续应用的关键。由于二者在水溶液中的化学行为相似,通过液-液萃取来实现二者的有效分离仍然面临挑战。镅的氧化分离作为替代方法因其高效率和大的改进空间而受到越来越多的关注。由于Am(Ⅳ/Ⅲ)电对的氧化电势高,使得高价态镅制备困难,并且新生成的高价态镅具有强氧化性,需要调控其种态以避免被溶液中存在的还原性物质还原。因此,研究Am的氧化分离途径需要解决两个问题:(1)降低Am的氧化电势,实现在较温和条件下的选择性氧化;(2)稳定高价态Am并及时进行分离。本文综述了近年来面向镧锕分离的Am的化学氧化和电化学氧化研究进展。在Am的化学氧化中,高碘酸铜(Ⅲ)表现出比铋酸盐和过硫酸盐更高的活性和氧化效率。在Am的电化学氧化中,通过选择合适的配体对电极进行修饰,可显著降低Am(Ⅳ/Ⅲ)的氧化电势,避开电解水等影响电化学氧化效率的副反应。这些新的认识为镧锕分离提供了新的思路,也提出了对深入理解微观机制的需求。 展开更多
关键词 镅 化学氧化 电化学氧化
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电化学氧化降解水中三唑酮效能与反应路径
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作者 周舒 于冰洋 +3 位作者 杜柯龙 林榆文 冯能佳 智丹 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第11期1933-1941,共9页
三唑酮(TDF)等有机农药在生产和使用中存在环境风险,其难以被常规水处理工艺有效去除。电化学氧化技术应用于水中有机农药去除极具潜力,有机农药降解效率与电化学阳极材料性能有关。以Ti/RuO_(2)-IrO_(2)、Pt、Ti_(4)O_(7)电极为电化学... 三唑酮(TDF)等有机农药在生产和使用中存在环境风险,其难以被常规水处理工艺有效去除。电化学氧化技术应用于水中有机农药去除极具潜力,有机农药降解效率与电化学阳极材料性能有关。以Ti/RuO_(2)-IrO_(2)、Pt、Ti_(4)O_(7)电极为电化学阳极,开展电化学氧化技术降解和矿化水中TDF研究,比较和评估了不同类型阳极电化学降解TDF和溶液中TOC的效率;考察了电流密度、TDF初始浓度、溶液初始pH等反应参数对TDF电化学降解效率的影响;探究了TDF电化学降解路径及其降解产物毒性对溶液毒性的影响。结果表明:与Ti/RuO_(2)-IrO_(2)和Pt平板阳极相比,Ti/Ti4O_(7)平板阳极对水中TDF和溶液总有机碳(TOC)去除效果较好;Ti_(4)O_(7)平板和膜阳极均对水中TDF的降解和矿化具有较高活性,TDF电化学降解效率和溶液TOC去除率可达94.5%-95.7%和72.5%-75.5%,达到相同TOC去除率时Ti_(4)O_(7)膜阳极较其平板阳极反应能耗低低50%左右;水中TDF电化学降解效率与电流密度、TDF初始浓度、溶液初始pH值等反应参数有关,TDF电化学降解效率随电流密度增大而增大、随TDF初始浓度和溶液初始pH的增大而减少;水中TDF(m/z=294.5)电化学降解生成A(m/z=224.5)和B(m/z=103),A(m/z=224.5)继续氧化生成了C(m/z=173.5)和D(m/z=86),这些中间产物可进一步氧化为二氧化碳、水等无机物;TDF、A、B、C和D对水生生物分别呈有毒性、无害性、无害性、有害性和无害性,有毒性的TDF逐渐降解为无毒性的降解副产物,可能是造成TDF溶液毒性随着反应时间逐渐下降的原因。该研究表明TDF可被Ti_(4)O_(7)阳极电化学氧化技术高效降解和矿化,为电化学氧化技术去除水中TDF等有机农药的研究与实践提供思路借鉴。 展开更多
关键词 三唑酮电化学氧化 Ti/RuO_(2)-IrO_(2)平板阳极 Pt平板阳极 Ti_(4)O_(7)阳极 膜阳极 反应能耗 降解路径 毒性
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