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臭氧催化氧化反应器模拟与分析
被引量：
5
1
作者
邹思宇
凌二锁
+5 位作者
乐淑荣
孙胜鹏
吴张雄
陈晓东
吴铎
肖杰
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期3969-3978,共10页
臭氧催化氧化法是一种高效的污水处理技术,是目前污水高级处理的主要手段之一。传统的建模方法无法研究反应器内污水浓度的时空分布和操作条件对反应器的影响,本研究利用计算流体力学(CFD),耦合多孔介质流动与传质和化学反应动力学多物...
臭氧催化氧化法是一种高效的污水处理技术,是目前污水高级处理的主要手段之一。传统的建模方法无法研究反应器内污水浓度的时空分布和操作条件对反应器的影响,本研究利用计算流体力学(CFD),耦合多孔介质流动与传质和化学反应动力学多物理场模型,研究臭氧催化氧化过程中目标污染物浓度随时间和空间的分布情况,计算结果与实验结果有良好的一致性。进一步研究臭氧浓度和流量、循环水流量、催化剂层高度、催化剂颗粒大小等对臭氧催化氧化处理废水效率的影响,评估出最优的实验方案。结果表明,在不改变当前反应器主体结构的情况下,最优的操作条件是:臭氧浓度30~40mg/L,臭氧进口流量40~60mL/min,循环水量200~250mL/min,催化剂层填充高度600~800mm,催化剂颗粒半径大小为2mm。该研究有助于理解、设计和优化污水处理反应器。
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关键词
计算流体力学
多物理场耦合模型
传递过程
臭氧催化氧化
化学反应器
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职称材料
甘氨酸衍生的双介孔掺氮有序介孔炭用于超级电容器和氧气还原
2
作者
邵颖
胡泽宇
+3 位作者
姚艳
卫翔茹
高兴敏
吴张雄
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期259-276,共18页
掺氮多孔炭材料在电化学能量储存和转化方面具有良好的应用前景。可控的氮原子掺杂与孔结构设计对提高其性能起着重要作用。本工作利用无溶剂纳米铸造法,以甘氨酸(Gly)为单一前驱体、以SBA-15为硬模板,制备了掺氮有序介孔炭材料(N-OMCs...
掺氮多孔炭材料在电化学能量储存和转化方面具有良好的应用前景。可控的氮原子掺杂与孔结构设计对提高其性能起着重要作用。本工作利用无溶剂纳米铸造法,以甘氨酸(Gly)为单一前驱体、以SBA-15为硬模板,制备了掺氮有序介孔炭材料(N-OMCs)。甘氨酸在SBA-15孔道内的限域热解对提高碳产率、氮掺杂量以及构筑双介孔结构非常重要。NOMCs具有高比表面积(923~1374 m^(2)·g^(−1))、大孔隙体积(1.32~2.21 cm^(3)·g^(−1))、双介孔分布(4.8和6.2~20 nm)和高氮含量(3.66%~12.23%)。通过改变Gly/SBA-15的质量比和温度,可以调节材料的结构有序性、粒径、孔隙率和氮掺量。N-OMCs作为电极材料在超级电容器中具有较高性能。最佳样品在0.5 A·g^(−1)时具有298 F·g^(−1)的比电容、高倍率性能(在30 A·g^(−1)时保留70%)与良好的循环稳定性。同时,N-OMCs在电催化氧还原反应(ORR)中也表现出良好性能。最佳样品的起始电位和半波电位分别为0.92和0.83 V,极限电流密度为5.06 mA·cm^(-2)。本工作还讨论了N-OMCs的理化性质与其性能的关系。
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关键词
介孔炭
纳米浇筑
氮掺杂
甘氨酸
超级电容器
氧气还原
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职称材料
题名
臭氧催化氧化反应器模拟与分析
被引量：
5
1
作者
邹思宇
凌二锁
乐淑荣
孙胜鹏
吴张雄
陈晓东
吴铎
肖杰
机构
苏州大学材料与化学化工学部化工与环境工程学院
苏州科环环保科技有限公司
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期3969-3978,共10页
基金
江苏省自然科学基金优秀青年基金(BK20170062)
苏州大学与苏州科环环保科技有限公司联合研发中心项目
+2 种基金
江苏双创计划
江苏特聘教授计划
江苏优势学科建设工程(PAPD)
文摘
臭氧催化氧化法是一种高效的污水处理技术,是目前污水高级处理的主要手段之一。传统的建模方法无法研究反应器内污水浓度的时空分布和操作条件对反应器的影响,本研究利用计算流体力学(CFD),耦合多孔介质流动与传质和化学反应动力学多物理场模型,研究臭氧催化氧化过程中目标污染物浓度随时间和空间的分布情况,计算结果与实验结果有良好的一致性。进一步研究臭氧浓度和流量、循环水流量、催化剂层高度、催化剂颗粒大小等对臭氧催化氧化处理废水效率的影响,评估出最优的实验方案。结果表明,在不改变当前反应器主体结构的情况下,最优的操作条件是:臭氧浓度30~40mg/L,臭氧进口流量40~60mL/min,循环水量200~250mL/min,催化剂层填充高度600~800mm,催化剂颗粒半径大小为2mm。该研究有助于理解、设计和优化污水处理反应器。
关键词
计算流体力学
多物理场耦合模型
传递过程
臭氧催化氧化
化学反应器
Keywords
computational fluid dynamics(CFD)
multi-physics modeling
transport processes
ozone catalytic oxidation
chemical reactors
分类号
TQ02 [化学工程]
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职称材料
题名
甘氨酸衍生的双介孔掺氮有序介孔炭用于超级电容器和氧气还原
2
作者
邵颖
胡泽宇
姚艳
卫翔茹
高兴敏
吴张雄
机构
苏州大学材料与化学化工学部化学与环境工程学院
出处
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期259-276,共18页
基金
国家自然科学基金项目(21875153,21501125)
江苏省自然科学基金项目(BK20150312)
+1 种基金
江苏省双创团队资助项目
江苏省高校优势学科经费(PAPD).
文摘
掺氮多孔炭材料在电化学能量储存和转化方面具有良好的应用前景。可控的氮原子掺杂与孔结构设计对提高其性能起着重要作用。本工作利用无溶剂纳米铸造法,以甘氨酸(Gly)为单一前驱体、以SBA-15为硬模板,制备了掺氮有序介孔炭材料(N-OMCs)。甘氨酸在SBA-15孔道内的限域热解对提高碳产率、氮掺杂量以及构筑双介孔结构非常重要。NOMCs具有高比表面积(923~1374 m^(2)·g^(−1))、大孔隙体积(1.32~2.21 cm^(3)·g^(−1))、双介孔分布(4.8和6.2~20 nm)和高氮含量(3.66%~12.23%)。通过改变Gly/SBA-15的质量比和温度,可以调节材料的结构有序性、粒径、孔隙率和氮掺量。N-OMCs作为电极材料在超级电容器中具有较高性能。最佳样品在0.5 A·g^(−1)时具有298 F·g^(−1)的比电容、高倍率性能(在30 A·g^(−1)时保留70%)与良好的循环稳定性。同时,N-OMCs在电催化氧还原反应(ORR)中也表现出良好性能。最佳样品的起始电位和半波电位分别为0.92和0.83 V,极限电流密度为5.06 mA·cm^(-2)。本工作还讨论了N-OMCs的理化性质与其性能的关系。
关键词
介孔炭
纳米浇筑
氮掺杂
甘氨酸
超级电容器
氧气还原
Keywords
Mesoporous carbon
Nanocasting
Nitrogen doping
Glycine
Supercapacitor
Oxygen reduction
分类号
TQ127.11 [化学工程—无机化工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
臭氧催化氧化反应器模拟与分析
邹思宇
凌二锁
乐淑荣
孙胜鹏
吴张雄
陈晓东
吴铎
肖杰
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
甘氨酸衍生的双介孔掺氮有序介孔炭用于超级电容器和氧气还原
邵颖
胡泽宇
姚艳
卫翔茹
高兴敏
吴张雄
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
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