电催化膜反应器耦合臭氧技术处理印染废水反渗透浓缩液及Na_(2)SO_(4)资源化利用

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作者 王若晗 杜明辉 +1 位作者 王虹 李建新 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第3期127-135,共9页

含高盐和难降解有机物的印染废水反渗透(Reverse Osmosis, RO)浓缩液的有效处理是一项巨大的挑战。本文利用自制的多通道导电炭膜作为阴极,石墨板为辅助阳极,构建电催化膜反应耦合O_(3)体系(ECMR-O_(3))处理工业印染废水RO浓缩液。结果... 含高盐和难降解有机物的印染废水反渗透(Reverse Osmosis, RO)浓缩液的有效处理是一项巨大的挑战。本文利用自制的多通道导电炭膜作为阴极,石墨板为辅助阳极,构建电催化膜反应耦合O_(3)体系(ECMR-O_(3))处理工业印染废水RO浓缩液。结果表明,ECMR-O_(3)对RO浓缩液COD去除率达93.75%,出口COD质量浓度降低为48.15 mg/L,达到《纺织染整工业回用水水质标准》(FZ/T 01107 2011)(COD质量浓度<50 mg/L)。Na_(2)SO_(4)回用成本分析表明,处理每吨印染废水RO浓缩液可以回收28.1 kg Na_(2)SO_(4),具有客观的经济效益。借助电子自旋共振(ESR)证实了·OH是ECMR-O_(3)产生协同效应的关键活性物种,借助紫外可见光谱图(UV-Vis)和三维荧光光谱(3D-EEM)深入阐明降解机制,为印染废水RO浓缩液高效处理提供了一种有效途径。 展开更多

关键词 印染废水 反渗透浓缩液 电催化膜反应器 臭氧氧化 Na_(2)SO_(4)回收

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CFD模拟优化多通道电催化膜反应器设计

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作者 韩静 王晴晴 +1 位作者 葛晓龙 王虹 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期108-118,共11页

以平板多通道炭膜为电极,直流稳压电源提供电流,蠕动泵提供分离动力,构建电催化膜反应器(ECMR).利用COMSOL Multiphysics 5.6对ECMR进行几何建模,模拟反应器内部流体力学分布,研究几何结构对流场分布的影响,并结合水力特性参数对其进行... 以平板多通道炭膜为电极,直流稳压电源提供电流,蠕动泵提供分离动力,构建电催化膜反应器(ECMR).利用COMSOL Multiphysics 5.6对ECMR进行几何建模,模拟反应器内部流体力学分布,研究几何结构对流场分布的影响,并结合水力特性参数对其进行评价.结果表明,ECMR进水方式为平行于平板多通道炭膜、出水方式为单端出水时性能最佳,且经过示踪剂实验计算得到ECMR的死区容积率由18.86%降低到8.51%.对比优化前与优化后的ECMR的传质以及降解N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)的效果,ECMR的传质系数由1.39×10^(-4)m/s增加到1.48×10^(-4)m/s,扩散系数由1.3074×10^(-3)cm^(2)/s增加到1.473×10^(-3)cm^(2)/s,同时对质量浓度100 mg/L DMAc的去除率提高了14.5%,COD去除率提升了9%.以上结果表明ECMR的几何结构优化能够提升水处理性能,增强传质,在废水处理领域具有巨大的应用潜力. 展开更多

关键词 平板多通道炭膜 电催化膜反应器 流体力学 DMAc废水

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钛基电催化膜反应器催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮

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作者 李建新 方肖 王虹 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期36-40,46,共6页

采用浸渍涂覆法制备出Mn Ox/Ti电催化膜.以Mn Ox/Ti电催化膜为阳极,以不锈钢网为阴极,构建电催化膜反应器用于催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮;考察Mn Ox/Ti膜材料电化学性能以及膜反应器的不同操作参数对环己烷转化率、环己醇和环己... 采用浸渍涂覆法制备出Mn Ox/Ti电催化膜.以Mn Ox/Ti电催化膜为阳极,以不锈钢网为阴极,构建电催化膜反应器用于催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮;考察Mn Ox/Ti膜材料电化学性能以及膜反应器的不同操作参数对环己烷转化率、环己醇和环己酮选择性的影响.结果表明:Mn Ox/Ti膜材料的电化学性能相对Ti膜明显增强;当反应物浓度为10 mmol/L、停留时间为34.3 min、电流密度为2.9 m A/cm2时,环己烷转化率达到12.5%,环己醇的选择性为38.7%,环己酮的选择性为50.1%. 展开更多

关键词 电化学合成 MnOx/Ti电催化膜反应器 环己烷 环己醇 环己酮

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钛基电催化膜电化学合成制备丙酸及膜反应器优化设计 被引量：3

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作者 李娇 王虹 +2 位作者 李建新 管崎崎 杨阳 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期64-70,共7页

以负载纳米MnO2的导电微孔钛膜为阳极,不锈钢为阴极,构建电催化膜反应器用于正丙醇电化学合成丙酸.考察了电催化膜反应器操作电压、电流密度、反应温度、溶液pH值及停留时间对正丙醇转化率和丙酸选择性的影响,采用响应面法对操作电压、... 以负载纳米MnO2的导电微孔钛膜为阳极,不锈钢为阴极,构建电催化膜反应器用于正丙醇电化学合成丙酸.考察了电催化膜反应器操作电压、电流密度、反应温度、溶液pH值及停留时间对正丙醇转化率和丙酸选择性的影响,采用响应面法对操作电压、反应温度、溶液pH值及停留时间4个参数进行优化.结果显示,电催化氧化正丙醇制备丙酸的最优条件为操作电压为2.87V、溶液pH值为4.82、停留时间为22.55min、反应温度为52.63℃.电催化膜反应器运行75min时,正丙醇转化率为99.82%,丙酸选择性为79.91%. 展开更多

关键词 有机电化学合成 MNO2 Ti电催化膜反应器 正丙醇 丙酸

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膜生物反应器MBR耦合高级氧化法水污染处理研究进展与存在问题

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作者 倪常彪 刘一凡 +3 位作者 牛笑飞 程馨 刘佳朋 肖凤娟 《水处理技术》 北大核心 2025年第8期15-22,共8页

多种技术联合使用是解决严峻水污染现状、提高水处理效率的重要策略。膜生物反应器(MBR)是膜分离与活性生物污泥技术有机结合的一种新型废水处理系统,具有效率高、占地面积小的优点,但也存在接触反应效率低和运行不稳定的问题。高级氧... 多种技术联合使用是解决严峻水污染现状、提高水处理效率的重要策略。膜生物反应器(MBR)是膜分离与活性生物污泥技术有机结合的一种新型废水处理系统,具有效率高、占地面积小的优点,但也存在接触反应效率低和运行不稳定的问题。高级氧化技术(AOPs)具有反应性强、解毒快速、处理周期短的优势,但能耗高、二次污染的缺陷降低了其使用价值。MBR与AOPs联用兼顾了过滤、生物法和AOPs的优势并形成协同效应,近年来在处理毒性大、污染物浓度高的废水方面取得了长足发展。本文概述了MBR系统水污染处理研究现状,总结了MBR-AOPs耦合方法的系统构成、工作原理、污染物清除效率、应用的可行性与发展;包括MBR耦合光催化氧化(ICPB)、MBR耦合电催化(EMBR)、MBR耦合光/电催化氧化、MBR-芬顿、MBR-臭氧体系等。从材料选择、优势特征、处理效果、适用范围等方面分析了各类耦合体系的差别;阐述了MBR-AOPs耦合系统构成、运行与应用中面临的瓶颈与挑战,提出了耦合技术研究的发展方向。 展开更多

关键词 膜生物反应器 光/电催化耦合膜生物反应器 芬顿电生物反应器 臭氧生物膜 耦合水处理技术 污染物清除效率

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多通道活性炭基导电炭膜的制备及其对盐酸四环素废水的降解性能

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作者 王虹 蔡超逸 +1 位作者 韩静 杨睿舟 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第2期37-42,共6页

为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以活性炭为原料,制备了多通道活性炭基导电炭膜(ECM)。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)等技术对ECM的形貌与结构进行表征;采用循环伏安性能测试(CV)、电化学阻抗谱测试(E... 为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以活性炭为原料,制备了多通道活性炭基导电炭膜(ECM)。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)等技术对ECM的形貌与结构进行表征;采用循环伏安性能测试(CV)、电化学阻抗谱测试(ELS)等表征手段分析了导电炭膜的电化学活性,并采用ECM膜电极材料设计构建新型的电催化膜反应器(ECMR),研究ECMR催化降解TCH的性能。结果表明:所制备的ECM具有发达的孔隙结构和较好的机械强度与导电性,孔隙率为43.2%、抗折强度为14.3 MPa、电导率为6275 S/m;在外加电压为2.5 V、TCH质量浓度为50 mg/L、停留时间为5 min的条件下,ECM对TCH的去除率为85%,对总有机碳(TOC)的去除率为72%,且经10次循环使用后其降解性能基本保持稳定,表明ECM是良好的导电膜材料,在处理抗生素废水领域中展现出了巨大潜力。 展开更多

关键词 导电炭膜 多通道活性炭膜 电催化膜反应器 盐酸四环素 废水降解

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TiO_(2)/Ti电催化膜电极的制备及其对盐酸四环素废水的处理 被引量：3

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作者 王虹 万勇 +1 位作者 惠洪森 袁梦 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期8-13,共6页

为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以氢氧化钠、乙醇和水为溶剂,以平板微孔钛膜为钛源和基膜,采用水热法制备出原位生长二氧化钛纳米线的钛基电催化膜(TiO_(2) NWs/Ti膜)。运用扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD... 为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以氢氧化钠、乙醇和水为溶剂,以平板微孔钛膜为钛源和基膜,采用水热法制备出原位生长二氧化钛纳米线的钛基电催化膜(TiO_(2) NWs/Ti膜)。运用扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等手段,对TiO_(2) NWs/Ti膜电极的形貌、晶型和电化学性能等进行表征,并以TiO_(2) NWs/Ti膜为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理盐酸四环素废水。结果表明:原位生长的催化剂锐钛矿TiO_(2)纳米线直径约为40 nm,均匀生长在Ti膜上;负载TiO_(2)纳米线可以显著提高Ti膜电极的电化学性能和催化活性,在常温常压下,当盐酸四环素废水质量浓度为50 mg/L、停留时间为10 min、电流密度为0.8 mA/cm2、pH值为7.0、Na2SO4质量浓度为15 g/L、溶液体积为100 mL时,盐酸四环素去除率可达99.5%,TOC去除率可以达到70.5%,明显高于Ti膜构建ECMR(40.2%和12.8%),且经过10次重复使用,催化性能基本保持较高水平。 展开更多

关键词 TiO_(2)NWs/Ti膜 膜电极 电催化膜反应器(ECMR) 盐酸四环素(TCH)废水 催化活性

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纳米MnO_x/Ti电催化膜电极形貌调控及环己烷催化氧化性能

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作者 李建新 亓玉波 +2 位作者 张玉军 尹振 王虹 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期10-15,37,共7页

为实现高性能催化氧化环己烷,以高锰酸钾为锰源,通过控制高锰酸钾的浓度,利用水热法成功制备形貌可控的纳米线、纳米花球和纳米片锰氧化物负载多孔Ti电催化膜电极(nano-MnO_x/Ti),通过高分辨电子显微镜、循环伏安法和电化学交流阻抗等... 为实现高性能催化氧化环己烷,以高锰酸钾为锰源,通过控制高锰酸钾的浓度,利用水热法成功制备形貌可控的纳米线、纳米花球和纳米片锰氧化物负载多孔Ti电催化膜电极(nano-MnO_x/Ti),通过高分辨电子显微镜、循环伏安法和电化学交流阻抗等表征方法考察不同形貌的nano-MnO_x/Ti多孔膜电极的电催化性能。同时,以此为阳极,不锈钢网为阴极,构建电催化膜反应器(ECMR),催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮(KA油),考察初始浓度、反应温度、停留时间和电流密度等操作参数对环己烷转化率和KA油选择性的影响。结果表明:KMnO_4浓度为5.0 mmol/L时可制得纳米线状MnO_x,由此制得的纳米线状MnO_x/Ti膜电极电化学性能最优;环己烷转化率随着初始浓度的降低和停留时间的延长而增大,随着反应温度和电流密度的增大先增大后减小;环己醇选择性随着初始浓度的降低和反应温度、停留时间、电流密度的增大而减小,而环己酮选择性随之增大;最佳操作条件为反应温度30℃、环己烷10 mmol/L、电流密度3.0 mA/cm^2、停留时间30 min,此时采用纳米线状MnO_x/Ti膜电极构建的ECMR中环己烷转化率为15.2%,环己酮选择性为81.1%,KA油总选择性大于99%. 展开更多

关键词 电催化氧化 电催化膜反应器 纳米锰氧化物 环己烷氧化 KA油选择性

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纳米氧化锰负载钛基电催化膜制备及其苯甲醇催化氧化性能 被引量：4

9

作者 田文杰 王虹 +2 位作者 尹振 杨映 李建新 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1567-1574,共8页

利用乳液法制备出MnOx纳米颗粒,将其负载于微孔管式钛膜制得MnOx负载钛基电催化膜(MnOx/Ti).运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)等表征方法系统考察了不同焙烧温度下MnOx... 利用乳液法制备出MnOx纳米颗粒,将其负载于微孔管式钛膜制得MnOx负载钛基电催化膜(MnOx/Ti).运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)等表征方法系统考察了不同焙烧温度下MnOx晶型结构、MnOx/Ti催化膜电化学性能以及催化氧化苯甲醇的变化规律.结果表明:随着焙烧温度的升高,MnOx的晶型由初始的Birnessite-MnO2逐渐转变为K0.27MnO2,再由Mn3O4最终转变为α-MnO2.所得MnOx/Ti膜中,α-Mn O2晶粒尺寸小于30 nm,结晶度较高,颗粒分布均匀.同时,由于其含有不饱和配位的锰原子和氧空位以及与基体Ti之间存在键合作用,表现出优异的电化学性能和催化性能.以450°C焙烧所得的α-MnO2/Ti为阳极构建电催化膜反应器催化氧化苯甲醇.在反应温度为25°C,50mmol L–1苯甲醇水溶液,电流密度为2 m A cm–2,停留时间为15 min的条件下,膜反应器苯甲醇转化率达64%,苯甲醛选择性为79%. 展开更多

关键词 多孔钛膜 电催化膜反应器 锰氧化物 苯甲醇 催化氧化

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纳米氧化锰负载钛基电催化膜制备及处理含酚废水性能研究 被引量：5

10

作者 李乐 王虹 +3 位作者 马荣花 惠洪森 梁小平 李建新 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期309-318,共10页

以多孔钛膜为基膜,醋酸锰为锰源,采用溶胶-凝胶法制备出负载纳米氧化锰的钛基电催化膜(nano-MnO_x/Ti膜).运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和计时电流法(CA)... 以多孔钛膜为基膜,醋酸锰为锰源,采用溶胶-凝胶法制备出负载纳米氧化锰的钛基电催化膜(nano-MnO_x/Ti膜).运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和计时电流法(CA)等测试手段,对MnO_x/Ti膜电极的微观形貌、晶型、电化学性能等进行表征.结果表明,所得催化剂是由直径为50 nm的γ-Mn O2和Mn2O3纳米棒所组成,且均匀分布于Ti膜上,负载催化剂后钛膜电极电化学性能和催化性能明显提高,催化剂与基体之间键合的形成提高其稳定性.以棒状nano-MnO_x/Ti膜电极为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理含酚废水,当苯酚溶液浓度为10 mmol·L-1、电流密度为0.25 m A·cm-2、停留时间为15 min时,COD去除率可达95.1%. 展开更多

关键词 电催化膜反应器 MnOx/Ti膜电极 锰氧化物 含酚废水 催化氧化

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间歇电沉积法制备纳米MnOx/Ti膜电极及其催化氧化环己烷性能 被引量：4

11

作者 周雪 王虹 +2 位作者 尹振 张玉军 李建新 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期397-405,共9页

高选择性氧化环己烷(CHA)制备环己酮和环己醇(KA油)具有重要的工业价值和应用前景.本文提出采用间歇电沉积法制备纳米MnOx催化剂负载多孔管式钛膜,构建电催化膜反应器(ECMR)催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮.利用场发射扫描电子显微镜(... 高选择性氧化环己烷(CHA)制备环己酮和环己醇(KA油)具有重要的工业价值和应用前景.本文提出采用间歇电沉积法制备纳米MnOx催化剂负载多孔管式钛膜,构建电催化膜反应器(ECMR)催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮.利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)和电化学工作站等表征手段对催化剂的结构与性能进行表征.结果表明,间歇电沉积法制备的催化剂为纳米花球状γ-MnO2.与基体钛膜相比,MnOx/Ti膜电极具有更优的电化学性能和传质性能.此外,以MnOx/Ti电催化膜为阳极,不锈钢网为阴极构建ECMR.当环己烷初始浓度30 mmol·L^-1、反应温度30℃、停留时间34.3 min、电流密度2.3mA·cm^-2等条件下,ECMR环己烷转化率达25.6%,KA油总选择性高于99%.同时,ECMR重复使用8次后表现较高催化稳定性. 展开更多

关键词 间歇电沉积 MnOx/Ti电催化膜 电催化膜反应器 环己烷氧化 环己醇和环己酮

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面向微污染水处理的三重功能电催化炭膜制备及性能 被引量：3

12

作者 於芳朋 潘宗林 +2 位作者 李琳 宋成文 王同华 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期615-624,共10页

以椰壳活性炭为原料,设计制备一种具有吸附、电催化氧化、膜过滤三重功能的电催化炭膜(TCM),通过调节原料配比、炭化温度以及原料活性炭的粒径实现对TCM性能的调控。采用SEM、XRD、拉曼和氮吸附等技术对TCM的形貌与结构进行表征,并以TC... 以椰壳活性炭为原料,设计制备一种具有吸附、电催化氧化、膜过滤三重功能的电催化炭膜(TCM),通过调节原料配比、炭化温度以及原料活性炭的粒径实现对TCM性能的调控。采用SEM、XRD、拉曼和氮吸附等技术对TCM的形貌与结构进行表征,并以TCM为阳极构建电催化膜反应器(ECMR),考察其水处理性能。结果表明,TCM具有发达的孔道结构和较高的比表面积,整体呈现出大孔-介孔-微孔的多级孔道结构,并具有良好的机械强度与导电性;改变活性炭的粒径可以有效调控TCM的孔道结构。TCM对水中微污染有机物和重金属离子均具有较高的吸附量;在外加2 V电压电场下,对水中亚铁氰化钾的氧化率为98.4%,表现出良好的电催化氧化活性;在低压电场的作用下处理真实微污染水时,炭膜的三重功能协同作用使其展现出优异的综合处理性能,其中COD、UV_(254)、浊度以及细菌的去除率分别达到了94.3%、90.5%、96.3%和100%,重金属离子几乎完全去除,出水水质得到显著地改善,并且水渗透通量有所提升,具有良好的抗污染性能。 展开更多

关键词 三重功能电催化炭膜 电催化膜反应器 有机物 微污染水

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Co_3O_4/Ti电催化膜电极制备及其苯甲醇催化氧化性能 被引量：1

13

作者 郑玉梅 尹振 +1 位作者 王虹 李建新 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期122-128,共7页

本文采用浸渍涂覆法制备出多孔Ti负载纳米Co_3O_4电催化膜电极(Co_3O_4/Ti),以该膜电极为阳极,辅助电极为阴极,构建电催化膜反应器(electrocatalytic membrane reactor,ECMR)用于可控催化氧化苯甲醇制备苯甲醛和苯甲酸,并考察了Co_3O_4... 本文采用浸渍涂覆法制备出多孔Ti负载纳米Co_3O_4电催化膜电极(Co_3O_4/Ti),以该膜电极为阳极,辅助电极为阴极,构建电催化膜反应器(electrocatalytic membrane reactor,ECMR)用于可控催化氧化苯甲醇制备苯甲醛和苯甲酸,并考察了Co_3O_4/Ti膜电极结构、电化学性能以及ECMR不同操作参数对苯甲醇转化率、苯甲醛和苯甲酸选择性的影响.结果表明,负载Co_3O_4纳米颗粒可以显著提高Ti膜电极的电化学性能和催化活性.在常温常压下,当反应物苯甲醇浓度为10 mmol·L^(-1),pH为7.0,停留时间为5.0 min,电流密度为2.5 mA·cm^(-2)时,苯甲醇的转化率达到49.8%,苯甲醛选择性为51.5%,苯甲酸选择性为23.6%. 展开更多

关键词 电催化氧化 电催化膜反应器 四氧化三钴 苯甲醇氧化

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活性炭基微孔炭膜制备及电化学性能 被引量：9

14

作者 熊鸽 王虹 +2 位作者 惠洪森 李建新 王同华 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期37-44,57,共9页

分别以高比表面积(860 m^2/g)活性炭和煤粉为原料,辅以煤沥青、羧甲基纤维素(CMC)为粘结剂,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为造孔剂,采用压膜成形和焙烧工艺制备活性炭基炭膜(ACM)和煤基炭膜(CM),借助SEM、TG和电化学工作站等手段对炭膜结构与性... 分别以高比表面积(860 m^2/g)活性炭和煤粉为原料,辅以煤沥青、羧甲基纤维素(CMC)为粘结剂,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为造孔剂,采用压膜成形和焙烧工艺制备活性炭基炭膜(ACM)和煤基炭膜(CM),借助SEM、TG和电化学工作站等手段对炭膜结构与性能进行了表征.同时,采用溶胶凝胶法制备TiO2/ACM和TiO2/CM复合膜电极,探索其电催化水处理性能.结果表明,改变造孔剂含量可以有效调控炭膜孔径尺寸及分布,所制备微孔炭膜孔径范围0.16~0.82μm.与TiO2/煤基炭膜(TiO2/CM)复合膜电极相比,TiO2/ACM复合膜电极具有更高的比表面积(55.9 m^2/g)、更优的电化学活性和电催化效率.以TiO 2/ACM复合膜电极为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)对苯酚废水(COD为2 450 mg/L)处理,当电流密度为1 mA/cm^2、停留时间为12 min时,COD去除率高达92.4%. 展开更多

关键词 活性炭 微孔炭膜 TiO2/ACM复合膜电极 电催化膜反应器 苯酚废水处理

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酚醛树脂/活性炭基微孔炭膜制备及结构调控 被引量：7

15

作者 惠洪森 陈子尚 +4 位作者 王崧鸿 熊鸽 王虹 王同华 李建新 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期131-138,共8页

以酚醛树脂和活性炭为主要原料,甲基纤维素为黏结剂,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为造孔剂,采用压模成型及一步炭化法制备高比表面积酚醛树脂/活性炭炭基微孔炭膜(PRCM),通过调节原料配比及制备工艺参数等实现微孔炭膜结构的可控制备.结果表明,... 以酚醛树脂和活性炭为主要原料,甲基纤维素为黏结剂,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为造孔剂,采用压模成型及一步炭化法制备高比表面积酚醛树脂/活性炭炭基微孔炭膜(PRCM),通过调节原料配比及制备工艺参数等实现微孔炭膜结构的可控制备.结果表明,当酚醛树脂质量分数为45%,炭化温度1150℃,PVB添加质量分数20%时,酚醛树脂/活性炭微孔炭膜的抗折强度、电导率、孔隙率、纯水通量和比表面积分别为8.2 MPa、400.3μS/cm、44.2%、93 L/(m^2·h)和370.2 m^2/g.此外,采用溶胶-凝胶法将纳米TiO2负载微孔炭膜制备电催化膜电极(TiO2/CM).在相同配比和制备工艺条件下,对比煤基、煤沥青/活性炭以及酚醛树脂/活性炭三种原料所制备电催化炭膜的电化学和电催化降解苯酚性能.结果显示,TiO2/PRCM具有最优的电化学活性和催化降解效率.以其所构建的ECMR处理10 mmol苯酚废水时,COD和苯酚去除率分别可达86.5%和94.6%.这是因为PRCM具有较高的比表面积和石墨化程度,导致其具有较高的催化效率.酚醛树脂/活性炭炭基微孔炭膜在含酚废水过程中展现了良好的电化学和机械性能. 展开更多

关键词 酚醛树脂 活性炭 微孔炭膜 电催化膜反应器 苯酚废水处理

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