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硼掺杂金刚石厚膜电极对高浓度工业废水的降解实验研究

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表面技术 2021年第3期50卷 212-218页

作者：杨志亮鲁新如徐健王朝阳李义锋孙振路唐伟忠北京科技大学新材料技术研究院北京100083 北京沅瀚环境科技有限公司北京100083 河北省激光研究所石家庄050000

目的探索BDD厚膜电极处理高浓度有机废水方案的可行性。方法利用直流电弧等离子体喷射法制备BDD厚膜电极,对其结构和电化学性能进行表征,并利用BDD厚膜作为电解阳极对高浓度模拟废水(葡萄糖溶液)和实际工业过程产生的橡胶助剂废水进行... 详细信息

目的探索BDD厚膜电极处理高浓度有机废水方案的可行性。方法利用直流电弧等离子体喷射法制备BDD厚膜电极,对其结构和电化学性能进行表征,并利用BDD厚膜作为电解阳极对高浓度模拟废水(葡萄糖溶液)和实际工业过程产生的橡胶助剂废水进行电化学氧化处理。结果对电极样品的表征表明,其在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中的电化学窗口和析氧电位分别为3.02 V和2.07 V。对模拟废水(葡萄糖溶液)和橡胶助剂工业废水的电化学降解实验表明,BDD厚膜电极对废水中的有机物有很好的去除效果。对于初始COD(化学需氧量)值为18940 mg/L的高浓度葡萄糖溶液,在电解8 h后,COD值的去除率为91.02%。对于初始COD值为18380 mg/L的高浓度橡胶助剂废水,在电解10 h后,COD值的去除率为97.42%。结论直流电弧等离子体喷射法制备的重掺杂BDD厚膜电极有着较宽的电化学窗口和高的析氧电位,能有效地降低有机溶液的COD值。BDD厚膜电极的最佳工作条件为:在高有机物浓度环境下,为提高降解效率,应选择较高的电流密度。对于高COD值葡萄糖溶液和橡胶助剂废水,最优电流密度为200 mA。在低有机物浓度环境下,为降低能耗,应该选择较低的电流密度。对于低COD值葡萄糖溶液,最优电流密度为50 mA。

关键词：硼掺杂金刚石厚膜电化学性能有机废水电化学氧化法

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电化学表面处理对碳纤维结构及性能的影响

复合材料学报 2012年第2期29卷 16-25页

作者：刘杰白艳霞田宇黎黄翔宇王春华梁节英北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室北京100029 上海石油化工股份有限公司上海200540

采用新型电化学表面处理设备,以10%(质量分数)NH4HCO3溶液为电解质,对12KPAN基碳纤维进行连续化的表面处理,探索了在提高碳纤维/树脂复合材料层间剪切强度的同时降低碳纤维本征拉伸强度损失的结构变化特征及规律。利用SEM、XRD、XPS、Ra... 详细信息

采用新型电化学表面处理设备,以10%(质量分数)NH4HCO3溶液为电解质,对12KPAN基碳纤维进行连续化的表面处理,探索了在提高碳纤维/树脂复合材料层间剪切强度的同时降低碳纤维本征拉伸强度损失的结构变化特征及规律。利用SEM、XRD、XPS、Raman等方法研究了改性前后碳纤维表面的物理和化学状态、晶体尺寸和表面有序度。结果显示,在适当的条件下,碳纤维/树脂复合材料的层间剪切强度提高了23.3%,同时碳纤维的拉伸强度仅损失了4.4%。碳纤维/树脂复合材料层间剪切强度的提高是碳纤维表面粗糙度和表面含氧、含氮官能团共同作用的结果。表面处理后碳纤维石墨网片层尺寸减小了6.3%～27.6%,微晶尺寸相应减小;适度的氧化刻蚀使碳纤维表面有序度略有提高,并且产生新的活性点;以上两种作用减小了碳纤维的本征拉伸强度的损失量。

关键词： PAN基碳纤维电化学氧化法拉伸强度层间剪切强度力学性能表面官能团

硼掺杂金刚石电极降解活性橙X-GN偶氮染料废水的研究

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表面技术 2017年第7期46卷 128-133页

作者：张明全王一佳曾思超李伟童臻魏秋平余志明马莉中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学资源与安全工程学院长沙410083 中南大学粉末冶金研究所长沙410083

目的研究硼掺杂金刚石(BDD)电极电化学氧化降解活性橙X-GN偶氮染料废水。方法采用热丝气相沉积法(HFCVD)制备铌基BDD电极,采用SEM观察BDD薄膜的表面形貌,用Raman检测BDD薄膜的成分,用电化学工作站测试BDD电极的电化学性能。选择活性橙X... 详细信息

目的研究硼掺杂金刚石(BDD)电极电化学氧化降解活性橙X-GN偶氮染料废水。方法采用热丝气相沉积法(HFCVD)制备铌基BDD电极,采用SEM观察BDD薄膜的表面形貌,用Raman检测BDD薄膜的成分,用电化学工作站测试BDD电极的电化学性能。选择活性橙X-GN染料废水作为降解对象,分别研究电流密度(20、50、100、150 m A/cm^2)、电解质浓度(0.025、0.05、0.1 mol/L)和溶液初始pH(3.78、6.74、10.92)等不同工艺参数对降解效率的影响,并采用紫外可见光分光光度计进行测试表征,使用能耗和总有机碳量表征降解效果。结果 BDD电极具有很好的电催化性能,其电势窗口为3.33 V,析氧电位达到2.45 V,远高于大多数有机物的氧化电位,电极表面反应受扩散步骤控制。结合活性橙X-GN染料溶液降解效果,得出100 mg/L活性橙X-GN溶液的最佳降解工艺参数为:电流密度100 m A/cm^2、电解质浓度0.05mol/L、溶液初始pH值3.78。采用最佳工艺参数处理5 h后,色度移除率达到99%,能耗为65.4 k W·h/m^3,TOC去除率达到56.95%。结论 BDD电极可以有效地降解活性橙X-GN染料废水。

关键词：偶氮染料活性橙X-GN 有机废水硼掺杂金刚石电极电化学性能电化学氧化法

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脉冲电化学氧化处理低浓度氨氮废水

环境化学 2017年第12期36卷 2658-2667页

作者：袁玉南唐金晶陶长元马小霞舒建成重庆大学化学化工学院重庆400044 洁净能源与资源高效利用化工过程重庆市重点实验室重庆400044

大量未经处理的氨氮废水肆意排放,严重破坏生态环境和危害人类身体健康.本文设计了连续流循环装置,并采用脉冲电流替代直流电流处理低浓度氨氮废水,考察了脉冲电化学氧化法处理低浓度氨氮废水的优化工艺条件,研究了脉冲电流对氯离子添... 详细信息

大量未经处理的氨氮废水肆意排放,严重破坏生态环境和危害人类身体健康.本文设计了连续流循环装置,并采用脉冲电流替代直流电流处理低浓度氨氮废水,考察了脉冲电化学氧化法处理低浓度氨氮废水的优化工艺条件,研究了脉冲电流对氯离子添加量、能耗的影响.最佳工艺条件为:初始氨氮浓度为60 mg·L^(-1),氯离子浓度为120 mg·L^(-1),电流密度为70 m A·cm^(-2),初始pH值为9,溶液初始温度为20℃,脉冲频率为5000 Hz,占空比为50%.电解240 min后废水中氨氮的去除率达85.01%.结果表明,每处理1 t氨氮,脉冲电化学氧化法的氯离子添加量为2.35 t,直流电化学氧化法的氯离子添加量为2.73 t,脉冲比直流电化学氧化氨氮的能耗节约26.20%.采用脉冲电化学氧化法处理低浓度氨氮废水,可减少氯离子添加量,降低能耗,为电化学氧化法处理废水提供了新思路.

关键词：脉冲电流电化学氧化法氨氮能耗

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抗生素废水处理技术研究进展

现代化工 2021年第1期41卷 57-61页

作者：杨振兴李烨莹叶芳芳阎光绪郭绍辉油气污染防治北京市重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 广东省石油化工污染过程与控制重点实验室广东石油化工学院广东茂名525000

介绍了抗生素废水的水质、来源及危害,总结了抗生素废水处理的难点,提出了抗生素废水处理的目标,简述了国内外抗生素废水处理方法的优缺点,其中电化学氧化法是环境友好且有效的处理方法。按照低碳、清洁的理念,引出了"毒性污染物催化降... 详细信息

介绍了抗生素废水的水质、来源及危害,总结了抗生素废水处理的难点,提出了抗生素废水处理的目标,简述了国内外抗生素废水处理方法的优缺点,其中电化学氧化法是环境友好且有效的处理方法。按照低碳、清洁的理念,引出了"毒性污染物催化降毒-一般污染物生化降解"的协同处理观点,即以电化学氧化法结合生物法协同处理抗生素废水。

关键词：抗生素环境电化学氧化法生物法协同处理

不同氯离子浓度对电化学法处理微污染水中含氮化合物的影响

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环境工程学报 2011年第4期5卷 731-734页

作者：王昊何绪文侯少沛刘俐媛张春晖林辉柴祯中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

采用电化学氧化法对微污染水进行处理,在极板间距为1 cm,电解时间为10 min的条件下,通过投加NaCl溶液,使水中的NH4+及Cl-的摩尔比分别为1∶1、1∶21、∶3,并与未投加NaCl溶液的电解出水进行比较,主要考察不同氯离子浓度对电化学法去除... 详细信息

采用电化学氧化法对微污染水进行处理,在极板间距为1 cm,电解时间为10 min的条件下,通过投加NaCl溶液,使水中的NH4+及Cl-的摩尔比分别为1∶1、1∶21、∶3,并与未投加NaCl溶液的电解出水进行比较,主要考察不同氯离子浓度对电化学法去除微污染水中的含氮化合物的效果影响。实验表明:随着氯离子浓度的不断提高,对微污染水的含氮化合物的去除效果也随之提高;当槽电压不断提高时,含氮化合物的去除效果也相应提高。综合吨水电耗等因素考虑,确定槽电压为6 V,NH4+及Cl-的摩尔比为1∶3时为最佳运行条件。

关键词：电化学氧化法微污染水含氮化合物氯离子浓度槽电压

钛基IrO_2-SnO_2电极在烟气海水脱硫恢复系统中的应用

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环境工程学报 2011年第2期5卷 387-390页

作者：胡杰珍邓培昌王贵徐海波广东海洋大学海洋与气象学院湛江524088 广东海洋大学工程学院湛江524088 中国海洋大学化学化工学院青岛266003

采用浸渍-热分解法制备了含IrOx-TiO2中间层的IrO2-SnO2电极,得到的电极具有较高的析氯电催化活性和较强的稳定性,并通过电化学氧化法对Na2SO3海水脱硫模拟液进行处理,考察了电流密度、温度、pH值和电解时间等电解工艺参数对Na2SO3去除... 详细信息

采用浸渍-热分解法制备了含IrOx-TiO2中间层的IrO2-SnO2电极,得到的电极具有较高的析氯电催化活性和较强的稳定性,并通过电化学氧化法对Na2SO3海水脱硫模拟液进行处理,考察了电流密度、温度、pH值和电解时间等电解工艺参数对Na2SO3去除率和化学需氧量COD的影响。结果表明,在电流密度为200 mA/cm2,pH值为3.5,电解440 mg/L的Na2SO3海水脱硫模拟液,15 min时Na2SO3去除率可达96.5%,COD去除率可达82.6%。

关键词： IrOx-TiO2 IrO2-SnO2 电化学氧化法 Na2SO3 去除率

GO/AC/Ti复合电极的制备及其对甲基橙的吸附电解性能

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环境工程 2021年第11期39卷 143-148页

作者：刘转年滕莹莹范一丹西安科技大学地质与环境学院西安710054

吸附和电解是2种去除水中有机物的有效方法,为发挥吸附和电解对有机物的协同作用,将具有优良吸附导电性能的还原氧化石墨烯(RGO)与活性炭(AC)复合得到复合材料并将其黏附在Ti极片上,得到RGO/AC/Ti复合电极用于电解水中的甲基橙。利用SEM... 详细信息

吸附和电解是2种去除水中有机物的有效方法,为发挥吸附和电解对有机物的协同作用,将具有优良吸附导电性能的还原氧化石墨烯(RGO)与活性炭(AC)复合得到复合材料并将其黏附在Ti极片上,得到RGO/AC/Ti复合电极用于电解水中的甲基橙。利用SEM、FT-IR、BET、XRD、C-V、EIS等对复合材料及电极进行表征,考察了Ti、RGO/Ti和RGO/AC/Ti对甲基橙的电化学性能。结果表明:与RGO相比,RGO/AC的比表面积由318.1 m^(2)/g增加到405.1 m^(2)/g。相对于RGO/Ti,RGO/AC/Ti电极比电容值略有下降,但电容保持率提升。在电解质浓度为0.15 mol/L,极距为15 mm,电流为100 mA,pH为6时,Ti、RGO/Ti和RGO/AC/Ti电极对甲基橙的去除率分别达到48.1%、79.5%和88.8%,去除效果较好。

关键词：还原氧化石墨烯活性炭甲基橙电化学氧化法复合电极

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碳纤维表面电化学氧化的研究

化工进展 2004年第3期23卷 282-285页

作者：刘杰郭云霞梁节英北京化工大学

主要采用电化学氧化法对聚丙烯腈 (PAN)基碳纤维进行连续氧化处理 ,利用扫描电子显微镜 (SEM )、X射线光电子能谱 (XPS)和动态力学热分析 (DMTA)对碳纤维表面处理效果进行了研究。SEM表面形貌研究结果表明 ,碳纤维经电化学氧化处理后 ,... 详细信息

主要采用电化学氧化法对聚丙烯腈 (PAN)基碳纤维进行连续氧化处理 ,利用扫描电子显微镜 (SEM )、X射线光电子能谱 (XPS)和动态力学热分析 (DMTA)对碳纤维表面处理效果进行了研究。SEM表面形貌研究结果表明 ,碳纤维经电化学氧化处理后 ,其表面的粗糙度和比表面积增大。XPS表面化学分析表明 ,经电化学氧化处理后的碳纤维表面羟基含量提高 5 5 % ,活性碳原子数增加 1 8%。DMTA谱图表明经电化学氧化处理的碳纤维增强树脂基复合材料 (CFRP)其玻璃化温度 (Tg)提高 5℃、损耗角正切 (tanδ)较未处理的降低 30 %。定量计算出的界面黏结参数A和α与CFRP的层间剪切强度 (ILSS)所反映的碳纤维与树脂间界面黏结效果是一致的。研究结果表明 ,采用适当的处理条件可使CFRP的ILSS提高 2 0 %以上。

关键词：碳纤维电化学氧化法表面改性环氧树脂 PAN 聚丙烯腈氧化处理粗糙度比表面积