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γ-Al_(2)O_(3)/CuO-ACF电吸附除盐的影响因素及反应动力学

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化工进展 2024年第3期43卷 1637-1647页

作者：柴多生高峰吴友兵孙昕郝然杨宇焦翔飞西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055 内蒙古自治区水利科学研究院内蒙古呼和浩特010011 马鞍山市城乡规划设计院有限责任公司安徽马鞍山243011

开发脱盐率高、寿命长的电极材料是电容去离子(CDI)水处理技术的研究热点之一。通过一锅水热法将层状CuAl双金属氧化物与活性碳纤维复合,成功制备了CDI电极(γ-Al_(2)O_(3)/CuO-ACF)。采用SEM、XRD、FTIR和CV测试对样品的形貌、结构和... 详细信息

开发脱盐率高、寿命长的电极材料是电容去离子(CDI)水处理技术的研究热点之一。通过一锅水热法将层状CuAl双金属氧化物与活性碳纤维复合,成功制备了CDI电极(γ-Al_(2)O_(3)/CuO-ACF)。采用SEM、XRD、FTIR和CV测试对样品的形貌、结构和电极性能进行了表征。当初始NaCl浓度为500mg/L时,随着电压从0.8V逐渐增加到1.6V,两种电极的比吸附量、脱盐效率、电流效率和电耗均有所增加,γ-Al_(2)O_(3)/CuO-ACF的四项参数依次比ACF提高23.4%~55.3%、44.8%~82.0%、65.5%~90.0%和降低15.0%~21.4%。当腐殖酸浓度为5~10mg/L时,ACF脱盐效率下降明显,而γ-Al_(2)O_(3)/CuO-ACF脱盐效率仅在腐殖酸浓度10mg/L时略有下降。在15次循环后,NaCl溶液体系的脱盐效率保留率为96%;但由于腐殖酸的存在,该值下降为92%。两种电极的电吸附除盐过程遵循Langmuir等温吸附方程,表示盐离子在电极表面为单分子层物理吸附。与传统ACF电极相比,γ-Al_(2)O_(3)/CuO-ACF电极具有优异的可回收性、稳定性和增强的电化学特性。

关键词：层状CuAl双金属氧化物活性碳纤维脱盐电吸附

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电吸附处理重金属离子的研究进展

现代化工 2024年第2期44卷 47-51,57页

作者：翟作昭张利辉王晓磊任斌许跃龙王莎莎刘振法河北省科学院能源研究所河北石家庄050081 河北粤海水务集团有限公司河北石家庄050081 河北省污水治理与资源化技术创新中心河北石家庄050081

从电吸附技术的基本原理入手,总结了电吸附处理Cu2+、Pb2+、Cr6+、Cd2+等重金属离子的研究进展,对电吸附处理重金属的未来进行了展望,指出了电吸附处理重金属离子研究目前存在的一些缺陷,并提出了电吸附处理重金属离子走向工业化需要解... 详细信息

从电吸附技术的基本原理入手,总结了电吸附处理Cu2+、Pb2+、Cr6+、Cd2+等重金属离子的研究进展,对电吸附处理重金属的未来进行了展望,指出了电吸附处理重金属离子研究目前存在的一些缺陷,并提出了电吸附处理重金属离子走向工业化需要解决的问题。

关键词：重金属废水电吸附水处理技术工业化

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构筑锆基活性位点用于电吸附磷酸盐的研究

工业水处理 2024年第3期44卷 74-80页

作者：伏培仟张鹏卜兆宇李克勋扬州市建筑设计研究院有限公司江苏扬州225012 南开大学环境科学与工程学院天津300350

水体中含有过量的磷会导致富营养化等环境污染问题,有效去除磷酸盐的方法引发了研究者们的关注。通过液相浸渍耦合焙烧法成功制备了Zr基金属掺杂的活性炭电极材料(ZrAC),并将其用于电吸附除磷。通过XRD、XPS、SEM、EDS及TEM表征了该复... 详细信息

水体中含有过量的磷会导致富营养化等环境污染问题,有效去除磷酸盐的方法引发了研究者们的关注。通过液相浸渍耦合焙烧法成功制备了Zr基金属掺杂的活性炭电极材料(ZrAC),并将其用于电吸附除磷。通过XRD、XPS、SEM、EDS及TEM表征了该复合活性炭材料,结果表明,所合成的ZrAC材料具有良好的晶体结构特征,Zr的负载为磷酸盐去除提供了充足的吸附位点。所制备的电极材料对磷酸盐的去除符合伪二级动力学模型,在1.0 V的电压下,电极对PO_(4)^(3-)的吸附量可达到29.43 mg/g,外接电压显著提升了对磷酸盐的去除性能,ZrO_(2)对PO_(4)^(3-)的捕获主要源于Zr—O—P键的形成,由此提升了电极材料对PO_(4)^(3-)的吸附能力和速度。此外,所合成的ZrAC电极材料在电吸附过程中具有较好的抗干扰能力和稳定性。

关键词：电吸附磷酸盐去除富营养化氧化锆

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电吸附除盐用于焦化废水深度处理的试验研究

黑龙江环境通报 2024年第5期37卷 42-44页

作者：王天慧北京中科康仑能源科技有限公司北京100000

本文采用电吸附技术对某钢厂的焦化厂焦化废水的二级处理出水进行深度除盐试验,取得较好的处理效果。结果表明,电吸附在焦化废水深度处理方面有很好的效果,除盐率达到75%~85%,出水电导率≤700μS/cm,对硫酸根去除率80%,对总硬度的去除率... 详细信息

本文采用电吸附技术对某钢厂的焦化厂焦化废水的二级处理出水进行深度除盐试验,取得较好的处理效果。结果表明,电吸附在焦化废水深度处理方面有很好的效果,除盐率达到75%~85%,出水电导率≤700μS/cm,对硫酸根去除率80%,对总硬度的去除率70%,对COD的去除率60%,对色度、浊度、氨氮等也有较好的去除效果,出水可以达到《再生水作为冷却用水的水质控制标准》(GB/T 19923-2005)中的“敞开式循环冷却水系统补充水标准”的要求,更加适合于作为工业循环冷却水补水。电吸附的产水率可达到75%,制水耗电量1.58~1.87kW·h/m^(3),产水水质优于厂里现用回用水。

关键词：电吸附焦化废水深度处理除盐

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电吸附技术在钢铁废水深度处理中的试验研究

浙江冶金 2024年第1期 25-29页

作者：吴小红胡长志宁波钢铁有限公司宁波315807

钢铁企业废水量大、成分较复杂,选择适合的脱盐工艺成为深度处理的关键。通过在某钢铁企业进行的电吸附处理生产废水试验,分析了电吸附脱盐率、产水率与外加电压的关系,指出电吸附脱盐效果可以满足钢铁企业水质要求,并对试验期间运行成... 详细信息

钢铁企业废水量大、成分较复杂,选择适合的脱盐工艺成为深度处理的关键。通过在某钢铁企业进行的电吸附处理生产废水试验,分析了电吸附脱盐率、产水率与外加电压的关系,指出电吸附脱盐效果可以满足钢铁企业水质要求,并对试验期间运行成本进行了分析。最后,对双膜法和电吸附两种脱盐工艺进行了比较。

关键词：钢铁废水电吸附双膜法深度处理脱盐

三维电极反应器电吸附深度处理含砷废水（英文）

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Journal of Central South University 2024年第2期 443-459页

作者：罗永健王云燕何紫彤许欢孙竹梅 School of Metallurgy and Environment Central South University Chinese National Engineering Research Center for Control & Treatment of Heavy Metal Pollution School of Environment and Safety Engineering North University of China

水环境中砷的深度处理对减少环境污染和确保人类健康至关重要。自制了三维电极反应器,以活性炭颗粒为粒子电极材料,采用电吸附和物理/化学吸附联合模式实现As(Ⅴ)的深度处理。经优化后,As(Ⅴ)浓度可从0.5 mg/L降至0.032 mg/L,且均以H2As... 详细信息

水环境中砷的深度处理对减少环境污染和确保人类健康至关重要。自制了三维电极反应器,以活性炭颗粒为粒子电极材料,采用电吸附和物理/化学吸附联合模式实现As(Ⅴ)的深度处理。经优化后,As(Ⅴ)浓度可从0.5 mg/L降至0.032 mg/L,且均以H2AsO4-形式存在,无As(Ⅲ),表明不存在氧化还原反应。动力学研究发现,电吸附过程可分为三步:从溶液到电极材料表面的液膜扩散过程、从电极材料表面到内部孔隙的内扩散过程和电吸附接近平衡状态。为验证该工艺的循环性能,开展了电吸附-电脱附工艺研究,发现经过8次循环后,出水浓度仍仅为0.098 mg/L(低于0.1 mg/L的标准限值),实现了含砷废水的高效深度处理,但去除效率需提升、吸附后材料的处理仍需改进。

关键词：电吸附砷活性炭颗粒三维电极反应器砷的去除

HNO_(3)改性活性炭对不同价态离子的电吸附规律

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化工进展 2022年第9期41卷 4986-4994页

作者：袁权李海红刘浩杰西安工程大学环境与化学工程学院陕西西安710048 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司北京100024

以硝酸改性活性炭为原材料,制备电吸附电极,并研究其对8种常见金属盐离子的吸附特性;分别采用扫描电镜、比表面积及孔径分析仪、红外光谱仪和电化学工作站等对改性前后材料的性能进行表征和分析。结果表明:改性后的活性炭相比于改性前... 详细信息

以硝酸改性活性炭为原材料,制备电吸附电极,并研究其对8种常见金属盐离子的吸附特性;分别采用扫描电镜、比表面积及孔径分析仪、红外光谱仪和电化学工作站等对改性前后材料的性能进行表征和分析。结果表明:改性后的活性炭相比于改性前拥有更好的孔隙结构,含氧官能团增多,制备出的电极电化学性能更好;在除盐实验中,制备的电极对价态越高的离子去除速率越快但去除率越低;对于同价态离子,水合离子半径越小时去除速率越快且去除率越高;离子从溶液到电极表面再到活性材料孔道内部的过程,主要为物理吸附过程,也存在较微弱的化学吸附。

关键词：活性炭电极制备电吸附吸附动力学

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氧化铝改性活性炭纤维电吸附除氟效能及机理

中国环境科学 2023年第8期43卷 3974-3982页

作者：魏永李贤建罗政博李克英郭子寅施荣凯常州大学城市建设学院江苏常州213164 常州大学环境科学与工程学院江苏常州213164

采用溶胶─凝胶法制备氧化铝(Al2O3)凝胶,将Al2O3凝胶涂覆在活性炭纤维(ACF)表面,进行热处理后制备改性电极(ACF-Al),并通过SEM、XRD及孔径分析对其进行表征.其次,采用配水试验考察电吸附除氟性能,结果表明,在相同试验条件下,选择氟化... 详细信息

采用溶胶─凝胶法制备氧化铝(Al2O3)凝胶,将Al2O3凝胶涂覆在活性炭纤维(ACF)表面,进行热处理后制备改性电极(ACF-Al),并通过SEM、XRD及孔径分析对其进行表征.其次,采用配水试验考察电吸附除氟性能,结果表明,在相同试验条件下,选择氟化钠为目标去除物,ACF-Al的电吸附容量较ACF提升了约1倍,通过响应面试验优化后得出最优运行参数:电压2.5V、浓度15mg/L及pH5.72.此外,通过设置两对电极除氟,其出水水质可进一步提高并满足饮用水卫生标准.该电极具有良好的稳定性和循环使用性能,经过多次循环再生后,吸附量未发现明显减少.最后,考察其电吸附机理,通过除氟曲线拟合符合Langmuir吸附等温模型,吸附动力学遵循准一级动力学模型,并结合傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析,发现氟离子的吸附机理不仅包含物理电吸附,还在ACF-Al表面通过离子交换,取代了-OH基团发生化学吸附.

关键词：氧化铝改性活性炭纤维电吸附除氟化学吸附

乙酸锌改性稻壳生物炭电容及电吸附Cu^(2+)性能

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精细化工 2023年第4期40卷 902-910页

作者：温萍刘圣勇王炯青春耀陶红歌于少营河南农业大学机电工程学院河南郑州450002 河南牧业经济学院能源与智能工程学院河南郑州450018

以稻壳为原料制备生物炭(稻壳炭),利用不同浓度的乙酸锌对稻壳炭改性,制得产物分别命名为稻壳生物炭(RHC)和改性稻壳生物炭(MRHC)。通过SEM、BET、XRD对制备的生物炭理化特性进行表征。将RHC和MRHC制成电极,测试其电化学性能。结果表明,... 详细信息

以稻壳为原料制备生物炭(稻壳炭),利用不同浓度的乙酸锌对稻壳炭改性,制得产物分别命名为稻壳生物炭(RHC)和改性稻壳生物炭(MRHC)。通过SEM、BET、XRD对制备的生物炭理化特性进行表征。将RHC和MRHC制成电极,测试其电化学性能。结果表明,MRHC孔隙结构丰富,比表面积较大,且锌以颗粒状氧化物形式存在于生物炭表面。与RHC相比,MRHC电极比电容大大提高,电阻显著减小,循环性能和倍率性能均有提升。MRHC-0.3(乙酸锌浓度为0.3 mol/L时的MRHC)比表面积为495 m^(2)/g,孔容为0.214 cm^(3)/g,该电极在2 A/g下充放电2000次后,其比电容保持率为92.16%。电极在0.9 V、p H为5、Cu^(2+)初始质量浓度为100 mg/L条件下,MRHC-0.3对Cu^(2+)的电吸附效果最好,吸附量为9.57 mg/g。在0.9 V、pH为5、200 mL Cu^(2+)初始质量浓度为50 mg/L的条件下,去除率可达63.82%。

关键词：稻壳改性生物炭电化学性能电吸附 Cu^(2+) 有机电化学与工业

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