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掺硼金刚石膜电极表面产生羟基自由基的原位ESR研究 被引量:12
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作者 耿榕 赵国华 +1 位作者 刘梅川 雷燕竹 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1493-1498,共6页
建立了原位电化学-电子顺磁共振(ESR)方法,系统研究了掺硼金刚石(BDD)膜电极表面在水溶液中的羟基自由基(·OH)产生规律.结果表明,在高于析氧电位时,·OH的生成速率随着阳极电位的升高、电流密度的增加而增大,增加速率逐渐减缓... 建立了原位电化学-电子顺磁共振(ESR)方法,系统研究了掺硼金刚石(BDD)膜电极表面在水溶液中的羟基自由基(·OH)产生规律.结果表明,在高于析氧电位时,·OH的生成速率随着阳极电位的升高、电流密度的增加而增大,增加速率逐渐减缓.与此同时,与氢终端的BDD膜电极相比,氧终端的BDD膜电极表面因具有较好的亲水性而具有更高的·OH产生能力.在电化学氧化处理有机废水的过程中,电极表面处于氧终端的状态,有利于·OH产生并保持较高的活性.溶液pH值也在一定程度上影响·OH生成反应,酸性溶液中,BDD膜电极表面的·OH产生能力强于在中性或碱性溶液中.进一步研究发现,BDD膜电极表面还可能生成O3-·0自由基.本研究为深入探索BDD膜电极表面·OH的产生机制提供了研究手段,为阐述BDD膜电极电极在污染物处理中高效性的本质提供了有效的证据. 展开更多
关键词 电化学氧化 掺硼金刚石膜电极 羟基自由基 电子顺磁共振 自旋捕捉技术 5 5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物
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掺硼金刚石膜电极电化学氧化双酚A的影响因素及机理研究 被引量:2
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作者 李红娜 张治国 +2 位作者 李斌绪 叶婧 张志果 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期254-261,共8页
采用响应曲面法系统研究了掺硼金刚石(Boron-doped Diamond,BDD)膜电极电化学氧化双酚A (BisphenolA,BPA)的影响因素及含氯副产物的生成。结果表明,电流密度是影响降解速率常数(k)和氯离子消耗量(Δc(Cl-))的最主要因素。以BPA有效降解... 采用响应曲面法系统研究了掺硼金刚石(Boron-doped Diamond,BDD)膜电极电化学氧化双酚A (BisphenolA,BPA)的影响因素及含氯副产物的生成。结果表明,电流密度是影响降解速率常数(k)和氯离子消耗量(Δc(Cl-))的最主要因素。以BPA有效降解的同时生成较少量的含氯副产物为标准,通过响应曲面法计算得到的最优反应条件为:对0. 06 mmol/L BPA、40 mmol/L NaCl(pH=8)的溶液,当电流密度为15 mA/cm2时,k为0. 318 min-1,Δc(Cl-)仅为3. 55 mmol/L。BDD电极电解不仅生成了高浓度的高氯酸盐,还生成了1,1,2,2-四氯乙烷、2,3,4,6-四氯苯酚和五氯苯酚等仅在BDD体系中被检测到的含氯有机副产物。综上,经BDD电极电化学氧化处理后尽管整个BPA溶液的毒性明显降低,但还需特别关注反应过程中生成的含氯副产物。 展开更多
关键词 环境工程学 掺硼金刚石膜电极 双酚A 含氯副产物
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掺硼金刚石膜电极在液晶盒残留液晶清洗中的应用研究
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作者 张建新 刘玉岭 +2 位作者 边勇超 高宝红 黄妍妍 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A07期2904-2907,共4页
目前液晶盒残留液晶的清洗一般采用非ODS有机溶剂的溶解或表面活性剂的乳化分散作用来去除,效果并不十分理想。应用掺硼金刚石膜电极这一现今热点研究的功能材料,提出了将金刚石膜电极电化学高级氧化技术的氧化分解作用与水基清洗剂... 目前液晶盒残留液晶的清洗一般采用非ODS有机溶剂的溶解或表面活性剂的乳化分散作用来去除,效果并不十分理想。应用掺硼金刚石膜电极这一现今热点研究的功能材料,提出了将金刚石膜电极电化学高级氧化技术的氧化分解作用与水基清洗剂的传质、渗透、分散作用相结合的清洗技术,并通过实验确定了K3PO4添加浓度为0.4mol,L和清洗温度为70℃的最佳关键清洗参数,能在充分发挥高级氧化作用的同时,保证水基清洗剂最佳的传质、渗透和分散作用,有效实现了液晶盒残留液晶的高效清洗。 展开更多
关键词 掺硼金刚石膜电极 高级氧化技术 液晶盒 清洗 非ODS
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掺硼金刚石膜电极降解水中全氟辛酸 被引量:1
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作者 魏笑 金春姬 +3 位作者 许振钰 古柏铭 季军远 郭亮 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期93-99,共7页
采用掺硼金刚石膜电极(Boron-doped diamond,BDD)为阳极的电化学氧化法降解全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA);对比不同电解质体系中PFOA的脱氟效果,考察初始pH、流速、电流密度、初始浓度和电解质浓度对PFOA脱氟率的影响,估算体... 采用掺硼金刚石膜电极(Boron-doped diamond,BDD)为阳极的电化学氧化法降解全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA);对比不同电解质体系中PFOA的脱氟效果,考察初始pH、流速、电流密度、初始浓度和电解质浓度对PFOA脱氟率的影响,估算体系能耗;以甲醇(MeOH)和叔丁醇(TBA)为淬灭剂进行自由基淬灭实验,分析PFOA的降解机理。结果表明:Na2SO4电解质体系中,PFOA具有良好的降解效果;酸性条件下(pH为3~4.2)PFOA脱氟效果较佳,中性条件下较差,脱氟效果随初始浓度的增加而降低,随电流密度的增大先提升后趋于稳定。初始pH为3、电流密度30 mA·cm^-2、流速32.5 mL·min^-1、初始浓度100 mg·L^-1、Na2SO4浓度0.05 mol·L^-1条件下,电解180 min,PFOA脱氟率达53.45%,能耗约为1.13 kWh·(g F)-1;硫酸盐体系产生的·OH、SO-4·两种自由基均能氧化降解PFOA。 展开更多
关键词 全氟辛酸(PFOA) 电化学氧化 掺硼金刚石膜电极 脱氟率 SO4^-·
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掺硼金刚石膜电极电化学消毒中有机物与大肠杆菌的相互作用 被引量:1
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作者 田正顺 陈佰韬 +1 位作者 朱洪 李红娜 《北京农学院学报》 2020年第1期6-11,共6页
【目的】考察掺硼金刚石膜电极电化学体系同时降解有机物和消毒的效果及互相影响机制。【方法】研究掺硼金刚石膜电极电化学体系在有无大肠杆菌存在情况下,对含有邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、苯酚、间苯二酚和间苯三酚5类有机... 【目的】考察掺硼金刚石膜电极电化学体系同时降解有机物和消毒的效果及互相影响机制。【方法】研究掺硼金刚石膜电极电化学体系在有无大肠杆菌存在情况下,对含有邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、苯酚、间苯二酚和间苯三酚5类有机物的水溶液的电解效果,分别测定有机物的降解速率常数及大肠杆菌的对数灭活率;并以间苯二酚为例,探讨有机物浓度及酸碱度对共存体系中有机物的降解效果及大肠杆菌的对数灭活率的影响。【结果】在大肠杆菌存在的情况下,有机物的降解率上升,邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、苯酚、间苯二酚和间苯三酚在大肠杆菌存在下的降解速率常数分别为0.774、0.972、0.990、1.818和7.902h-1,大于不含大肠杆菌时的降解速率常数(0.762、0.870、0.972、1.650、7.686h-1);与之相反,大肠杆菌的灭活变慢。初始浓度为0.030mmol/L时,0.230mg/L间苯二酚在5min内实现完全降解,而初始浓度为0.009mmol/L时只有0.080mg/L被降解;间苯二酚浓度从0.000到0.030mmol/L时,对应的大肠杆菌灭活率从5.40下降到3.24。酸碱度对共存体系有影响,pH=10体系与pH=7体系对间苯二酚的降解率快于pH=4体系。【结论】共存体系中有机物与微生物间的吸附,使得有机物的降解速率变快。同时,有机物的降解速率随其浓度的增加而减慢,但是降解量逐渐增加,在碱性(pH=10)条件下电解对有机物和大肠杆菌的处理效果最优。 展开更多
关键词 电化学消毒 掺硼金刚石膜电极 有机物 大肠杆菌
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BDD电极电化学杀灭芽孢的特性与机理 被引量:2
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作者 龙玉娇 程寒飞 倪晋仁 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期7-12,共6页
为保证消毒彻底性,文章采用掺硼金刚石膜电极电化学氧化技术杀灭芽孢,并研究其特性与机理。结果表明,在低浓度(2.5 mmol/L)的氯离子体系中即可实现对芽孢的快速灭活,证明此技术具有巨大实用价值。溶液性质对BDD电极电化学杀灭芽孢有显... 为保证消毒彻底性,文章采用掺硼金刚石膜电极电化学氧化技术杀灭芽孢,并研究其特性与机理。结果表明,在低浓度(2.5 mmol/L)的氯离子体系中即可实现对芽孢的快速灭活,证明此技术具有巨大实用价值。溶液性质对BDD电极电化学杀灭芽孢有显著影响。随氯离子浓度提高,电解产生的活性氯增加,芽孢灭活率随之升高;而p H会影响活性氯的组成形式,随pH降低,氧化能力较强的HOCl比例增大,芽孢灭活效率提高;碱度会消耗·OH进而减少活性氯产生,从而降低芽孢灭活率;天然有机物与芽孢竞争体系中的活性氯,进而减弱芽孢灭活效果。SEM和脂质过氧化结果表明,在氯盐体系电解杀灭芽孢过程中,电致活性氯会优先穿透到芽孢内部发生破坏作用,而对芽孢表面的破坏不显著。 展开更多
关键词 电化学 掺硼金刚石膜电极 芽孢 灭活 机理
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Electrochemical treatment of wastewater containing chlorophenols using boron-doped diamond film electrodes 被引量:4
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作者 王建功 李学敏 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第7期1946-1952,共7页
The electrochemical treatment of wastewater containing chlorophenols (2-monochlorophenol, 4-monochlorophenol, 2,4-dichlorophenol, 2,4,6-trichlorophenol) was carried out experimentally with synthetic boron-d0ped diam... The electrochemical treatment of wastewater containing chlorophenols (2-monochlorophenol, 4-monochlorophenol, 2,4-dichlorophenol, 2,4,6-trichlorophenol) was carried out experimentally with synthetic boron-d0ped diamond (BDD) thin film electrodes. Current vs time curves under different cell voltages were measured. Removal rate of COD, instant current efficiency (ICE) and energy consumption were investigated under different current densities. The influence of supporting media is reported, which plays an important role in determining the global oxidation rate. The oxidative chloride is stronger than peroxodisulphate. The electrochemical characteristics of boron-doped diamond electrodes were investigated in comparison with active coating Ti substrate anode (ACT). The experimental results show that BDD is markedly superior to ACT due to its different absorption properties. 展开更多
关键词 boron-doped diamond electrochemical treatment CHLOROPHENOL WASTEWATER
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