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电化学还原水中硝酸根的铜电极改性研究

电化学还原水中硝酸根的铜电极改性研究

作者：侯明韬北京化工大学

学位级别：硕士

地表水及地下水中日益严重的硝酸盐污染已经影响了世界范围内饮用水质安全,EPA规定饮用水中硝酸根浓度应不高于10 mg/L(以N03-N计)。水中硝酸根处理技术包括生物法、化学还原法、电化学还原法、物理化学法等。电化学还原水中硝酸根运行... 详细信息

地表水及地下水中日益严重的硝酸盐污染已经影响了世界范围内饮用水质安全,EPA规定饮用水中硝酸根浓度应不高于10 mg/L(以N03-N计)。水中硝酸根处理技术包括生物法、化学还原法、电化学还原法、物理化学法等。电化学还原水中硝酸根运行费用低且对硝酸根去除彻底,受到了科研工作者的广泛关注。金属铜材料是一种有效的硝酸根电化学还原阴极材料,而通过在不同基底材料上电镀一层新鲜的铜表面,更可以达到增加电极表面积并提高电极表面硝酸根还原活性的作用,然而镀铜层在反应过程中存在易氧化失活等缺点,其限制了此材料在水处理领域的应用。本实验中,首次提出通过对镀铜电极进行灼烧处理,提高其还原硝酸根的活性及电极稳定性。实验首先使用Cu片电极、Cu/Cu及Cu/Ni还原水中硝酸根,发现两种镀铜电极还原硝酸根效果均超过未改性的Cu片电极,随后,使用灼烧Cu/Ni电极还原水中硝酸根,发现此电极在-0.8 V～-2.0V范围内还原硝酸根效果超过镀铜电极。LSV扫描测试结果同样显示,硝酸根在灼烧Cu/Ni电极表面还原电位比镀铜电极及Cu片电极正移约250 mV,硝酸根还原峰电流提高20%-50%,证明硝酸根在灼烧Cu/Ni电极表面还原活性更高。对此灼烧Cu/Ni电极制备方法进行了优化,得出的最优电极制备方法为在300 oC条件下灼烧经过-1 A恒电流镀铜10 min制备的Cu/Ni电极0.25 h,对此电极进行表征处理后可知,此电极表面存在纳米颗粒及纳米线,其增加了电极表面积,提高了电极表面对硝酸根还原的催化活性。随后,本文考察了不同电位下三种铜镍合金(Cu：Ni=90：10、80：20、70：30)做阴极还原水中硝酸根的效果。通过实验可知,合金材料还原硝酸根效果未明显超过金属Cu片电极,证明本实验中使用的铜镍合金并非理想的阴极还原硝酸根电极材料。随后,通过对三种铜镍合金进行灼烧改性,发现灼烧后的铜镍合金材料还原硝酸根效果明显提高,其还原硝酸根效果与两种镀铜电极相似,且铜镍合金材料在灼烧中能保持稳定,不会出现电极破碎等问题。实验中对使用的几种铜电极材料还原硝酸根的产物进行了分析,证明各种电极阴极还原硝酸根的产物均为亚硝酸根及氨氮,且灼烧Cu/Ni电极还原硝酸根效果最好,因此,本文中使用灼烧Cu/Ni电极还原硝酸根,测试电极长时间还原硝酸根的效果,证明电极可以在48 h内稳定还原硝酸根,且反应过程中硝酸根还原电流效率可以保持稳定。此灼烧Cu/Ni电极同样可以快速检测水中的硝酸根浓度,经过测试发现,此电极可以准确检测浓度为4.98 mg/L～90.9 mg/L范围内的N03--N浓度。

关键词：水处理硝酸根灼烧Cu电极纳米晶体

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有机人造合成石中的有机溶剂污染

石材 2017年第6期 10-16页

作者：侯明韬侯建华中国建材检验认证集团股份有限公司北京100024 中国石材协会北京100831

引言有机人造合成石近几年在中国国内大有“多上快上”的势头,在内地,有的地区动则要上几十条生产线。在已上马的生产车间里,有机气体弥漫着整个作业空间,有机粉尘飘落的到处都是,有机生产废水包含着高浓度的有机物流入沟河、渗入地下... 详细信息

引言有机人造合成石近几年在中国国内大有“多上快上”的势头,在内地,有的地区动则要上几十条生产线。在已上马的生产车间里,有机气体弥漫着整个作业空间,有机粉尘飘落的到处都是,有机生产废水包含着高浓度的有机物流入沟河、渗入地下——进入了我们赖以生活的循环系统里。疏不知,这种悄悄的有机物污染正深刻地影响着一些地区的空气、水源、

关键词：有机溶剂有机粉尘有机物污染不饱和聚酯树脂有机气体人造石生产车间荒料作业空间真空压力

纯水浸泡条件下电气石中矿物元素的溶出特性研究

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矿产综合利用 2023年第3期44卷 165-170页

作者：侯明韬陈元松王雪刘晓婧卲明静张雪中中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024 中国国检测试控股集团股份有限公司北京100024

利用矿物材料的溶出特性增加水中的矿物元素含量,是解决纯净水中矿物元素缺失的有效方法。本研究中,考查电气石在纯水浸泡条件下的矿物元素溶出性能,并对浸出前后的材料进行表征。结果表明:酸性条件有利于电气石中矿物元素的溶出,且电... 详细信息

利用矿物材料的溶出特性增加水中的矿物元素含量,是解决纯净水中矿物元素缺失的有效方法。本研究中,考查电气石在纯水浸泡条件下的矿物元素溶出性能,并对浸出前后的材料进行表征。结果表明:酸性条件有利于电气石中矿物元素的溶出,且电气石具备对溶液的碱性调节能力。增大固液质量比、延长浸泡时间及升高浸泡温度均有利于提高浸泡液中不同矿物元素的浓度。30 d溶出持久性实验证明,电气石中Mg、Al、Ca、Fe和Sr具备持续溶出能力。对浸泡前后电气石表面形貌及元素含量进行考查后发现,浸泡后电气石表面生成了颗粒状晶体,但元素含量未发生明显变化。

关键词：冶金工程电气石浸泡实验矿物元素溶出持久性

水泥窑协同处置固体废物熟料中重金属检测方法比对

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水泥窑协同处置固体废物熟料中重金属检测方法比对

氢化物-原子荧光法测定水泥熟料中砷元素含量方法的研究

第六届国内外水泥行业安全生产技术交流会

作者：刘虹丽侯明韬张海姣中国建材检验认证集团股份有限公司

随着国民经济的持续快速发展,我国的固体废物产生量都大幅度增加,为解决这一日益严重的环境问题,水泥窑协同处置固体废物成为政府鼓励开展的节能环保业务,尤其是2018年12月国务院办公厅"无废城市"的提出,更加大了鼓励水泥厂节能转型的... 详细信息

随着国民经济的持续快速发展,我国的固体废物产生量都大幅度增加,为解决这一日益严重的环境问题,水泥窑协同处置固体废物成为政府鼓励开展的节能环保业务,尤其是2018年12月国务院办公厅"无废城市"的提出,更加大了鼓励水泥厂节能转型的发展需要。而在整个协同处置过程中对环保检测的需要也在不断更新,监管机构的执行要求也越来越严格,本文将从水泥熟料中重金属的检测为侧重点,在现有的标准基础上,优化检测方法,使企业在日常监测,或者调试阶段的检测中节约成本,省时省力的完成检测要求。

关键词：水泥窑协同处置固体废物熟料重金属

来源： cnki会议评论

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氢化物-原子荧光法测定水泥熟料中砷元素含量方法的研究

第六届国内外水泥行业安全生产技术交流会

作者：张海姣刘虹丽侯明韬中国建材检验认证集团股份有限公司

利用水泥窑协同处置固体废物会不可避免的将一些重金属元素带入到熟料中,本文研究了利用氢化物-原子荧光法测定水泥熟料中砷元素含量,测定了检出限、测定下限、准确度和精密度,研究了试验方法的特性。实验结果表明,方法检出限为0.0001 m... 详细信息

利用水泥窑协同处置固体废物会不可避免的将一些重金属元素带入到熟料中,本文研究了利用氢化物-原子荧光法测定水泥熟料中砷元素含量,测定了检出限、测定下限、准确度和精密度,研究了试验方法的特性。实验结果表明,方法检出限为0.0001 mg/L,回收率103.5%～108.8%之间,精密度RSD在1.162%～5.836%之间。

关键词：水泥窑协同处置水泥熟料砷氢化物-原子荧光法

来源： cnki会议评论

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水泥工业大气污染物中氨的探讨

水泥工业大气污染物中氨的探讨

基于阿米巴理论的水泥企业超低排放改造实施研究

第六届国内外水泥行业安全生产技术交流会

作者：陈元松侯明韬马丹韩雪红中国建材检验认证集团股份有限公司

水泥窑协同处置固体废物时,需要对排污烟气中的氨含量进行监测。本文介绍了相关规范对水泥窑协同处置固废的排放监测放要求,并通过监测国内某一处理工业精馏残渣及污泥为主的水泥厂在固废处理前后,排污烟气中氨的含量变化,论证水泥窑协... 详细信息

水泥窑协同处置固体废物时,需要对排污烟气中的氨含量进行监测。本文介绍了相关规范对水泥窑协同处置固废的排放监测放要求,并通过监测国内某一处理工业精馏残渣及污泥为主的水泥厂在固废处理前后,排污烟气中氨的含量变化,论证水泥窑协同处置此类固废的可行性及处理潜力。

关键词：水泥行业固废处置排污监测氨

来源： cnki会议评论

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中国水泥 2024年第S1期 184-186页

作者：任豪黄维峰丁韬吴小意侯明韬中国国检测试控股集团股份有限公司北京100024

基于阿米巴理论的水泥企业超低排放改造实施流程可分解为:前期准备阶段、改造实施方案阶段、改造实施阶段、评估监测阶段、后期运营维护阶段。通过“整体规划、分步实施”的策略,使水泥企业超低排放改造实施能够全程受控,改造进度、改... 详细信息

基于阿米巴理论的水泥企业超低排放改造实施流程可分解为:前期准备阶段、改造实施方案阶段、改造实施阶段、评估监测阶段、后期运营维护阶段。通过“整体规划、分步实施”的策略,使水泥企业超低排放改造实施能够全程受控,改造进度、改造质量得倒最大保障。

关键词：水泥企业超低排放阿米巴理论

广东某新建A^2O-MRB市政污水调试实例

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广东化工 2018年第18期45卷 150-151,155页

作者：张海明尚林峰侯明韬威立雅水务工程(北京)有限公司北京100004 北京万侯环境技术开发有限公司北京100089 中国建材检验认证集团股份有限公司北京100024

本文以新建于广东汕头的某A^2O-MRB工艺市政污水处理厂为例,介绍该工艺的特点、关键参数的选择及应对出水总氮、总磷超标时采取的措施。该工艺通过调试,选择了适宜的运行参数,使出水成功达到了广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/... 详细信息

本文以新建于广东汕头的某A^2O-MRB工艺市政污水处理厂为例,介绍该工艺的特点、关键参数的选择及应对出水总氮、总磷超标时采取的措施。该工艺通过调试,选择了适宜的运行参数,使出水成功达到了广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准和国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准中的较严值,通过投加乙酸钠及混凝剂的方式,成功应对了出水总氮、总磷超标的问题。该工艺运行结果可以为类似的A^2O-MRB工艺的工程应用提供参考。

关键词：污水处理 A^2O-MBR 脱氮除磷

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碱性双氧水预处理玉米秸秆性质研究

新能源进展 2020年第1期8卷 42-48页

作者：侯明韬邢力新郝慧慧中国建筑材料科学研究总院北京100024 中国建材检验认证集团股份有限公司北京100024 北京化工大学北京100029

使用碱性双氧水对玉米秸秆进行预处理,可以有效提高秸秆的酶解效果。实验表明,最优预处理参数为使用分别占秸秆质量16%的H2O2和25.6%的NaOH,于40℃下预处理秸秆24h。对经不同预处理剂处理后的秸秆进行酶解,发现NaOH及碱性双氧水预处理... 详细信息

使用碱性双氧水对玉米秸秆进行预处理,可以有效提高秸秆的酶解效果。实验表明,最优预处理参数为使用分别占秸秆质量16%的H2O2和25.6%的NaOH,于40℃下预处理秸秆24h。对经不同预处理剂处理后的秸秆进行酶解,发现NaOH及碱性双氧水预处理秸秆的酶解还原糖产量为7.48 g/L和8.26 g/L,而经H2O及H2O2预处理秸秆的还原糖产量仅为1.35g/L和1.59g/L。通过木质纤维素含量及SEM分析发现,氢氧化钠主要作用为溶解秸秆中的木质素及半纤维素,而双氧水的存在则会破坏秸秆表面结构。计算秸秆预处理前后质量损失发现,双氧水的存在不能显著提高秸秆预处理后的质量损失,但会氧化分解被氢氧化钠溶解的大分子物质,对此过程机理及产物还需进行深入的研究。

关键词：秸秆预处理碱性双氧水酶解反应机理