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一步电沉积法制备NiCoFe电极用于电化学脱氧的研究
1
作者 王锡民 于德泽 +3 位作者 谢陈鑫 朱田震 钱光磊 姚光源 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期127-134,共8页
针对电化学脱氧中阴极氧还原反应(ORR)所用催化材料成本高、效果差的问题,在不同电流密度下通过电沉积法高效制备NiCoFe三元合金,并对合金材料的形貌和结构进行表征和分析,结果表明所制备NiCoFe合金有着蓬松的花椰菜状表面形貌和合金晶... 针对电化学脱氧中阴极氧还原反应(ORR)所用催化材料成本高、效果差的问题,在不同电流密度下通过电沉积法高效制备NiCoFe三元合金,并对合金材料的形貌和结构进行表征和分析,结果表明所制备NiCoFe合金有着蓬松的花椰菜状表面形貌和合金晶型结构。在三电极体系中对不同电流密度下制备的NiCoFe合金进行ORR性能测试,结果表明,当电沉积电流密度为1.0 A/cm2时,NiCoFe合金的半波电位为0.782 V,起始电位为0.936 V,极限电流密度为2.9 mA/cm2,盘环电极(RRDE)测试显示合金的转移电子数为3.52,接近于商用Pt/C催化剂的四电子转移。设计电化学脱氧小试设备用于考察NiCoFe合金作为阴极电极时对于模拟工业水中溶解氧的去除效果,结果表明NiCoFe阴极的脱氧率达99%以上,是一种性能优异的ORR电催化材料。 展开更多
关键词 电化学 脱氧 电催化剂 氧还原反应 NiCoFe
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压裂返排液中不同铁基电极除硼性能的影响与分析
2
作者 方静 安志伟 +10 位作者 朱田震 姚光源 何爱珍 陶蕾 于德泽 赵新星 张丽锋 秦立娟 张迪彦 李春利 李浩 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期461-467,共7页
压裂返排液中硼的去除对非常规油气资源的可持续发展具有重要意义。电絮凝作为一种环保技术,近年来受到越来越多的关注。从电化学的角度来看,不同电极的电化学性能具有一定差异,这很大程度上影响着絮凝性能。然而,铁基电极作为经济有效... 压裂返排液中硼的去除对非常规油气资源的可持续发展具有重要意义。电絮凝作为一种环保技术,近年来受到越来越多的关注。从电化学的角度来看,不同电极的电化学性能具有一定差异,这很大程度上影响着絮凝性能。然而,铁基电极作为经济有效的电极材料,不同铁基电极对除硼效果的影响至今还没有得到系统的研究。本研究采用不同的铁基电极作为阳极,考察了其在电絮凝过程中的除硼性能,并用电化学方法、化学方法及相关表征手段阐述了铁基电极产生不同除硼效果的原因。结果表明,相同条件下,不锈钢作为阳极时的除硼效率为17%左右,比碳钢作为阳极的除硼率大致高出10%。当使用不锈钢电极时,其所在介质的Fe^(3+)含量为43%,而碳钢电解时,Fe^(3+)含量却仅有30%。此外,不锈钢阳极电解产生的絮凝物具有更分散疏松的形态,粒径分布较为均一,有利于得到更好的絮凝能力。 展开更多
关键词 电絮凝 碳钢 不锈钢 除硼性能 絮凝产物
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补CO_(2)对高硬低碱水质电化学除硬的增强作用 被引量：4
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作者 朱田震 于德泽 +5 位作者 章明歅 姚光源 胡兴刚 何爱珍 陶蕾 滕厚开 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期130-136,共7页
针对典型高硬度、低碳酸盐碱度的煤气化灰水直接电化学除硬效果差的问题,提出在隔膜法电化学除硬之前预补加CO_(2)来提升除硬效果。实验首先验证了该方法的可行性,然后在不同电流-流量条件下考察了CO_(2)补加量对电化学除硬率、除硬速... 针对典型高硬度、低碳酸盐碱度的煤气化灰水直接电化学除硬效果差的问题,提出在隔膜法电化学除硬之前预补加CO_(2)来提升除硬效果。实验首先验证了该方法的可行性,然后在不同电流-流量条件下考察了CO_(2)补加量对电化学除硬率、除硬速率、电流效率及能耗的影响。结果表明,补加CO_(2)能明显提升除硬效果,在5 A-5 L/h电流-流量下,当补加CO_(2)使总无机碳含量接近总硬度时,除硬率提升至60%左右,电流效率提升至50%,除硬速率提升至470 g/(m^(2)·h)(以CaCO_(3)计),去除单位质量CaCO_(3)的能耗降至13.5 kW·h/kg。同比例降低电流-流量可进一步降低能耗,同时电流效率仍稳定在50%,但除硬速率也同比例降低。固定流量(5 L/h),进一步补加CO_(2)使pH=5.57,并提升电流至10 A,除硬率增至80.6%,但能耗增加明显。因此,合理调控CO_(2)补加量和电解电流是提升灰水电化学除硬效果的关键,后续研究可关注提升隔膜离子导电性、电流效率或加速垢晶析出,以降低能耗、提升设备性能。 展开更多
关键词 煤气化灰水 电化学 除硬 CO_(2) 高硬度 低碳酸盐碱度
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