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微波激励下煤岩颗粒间电场强化特性研究
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作者 孙晓婉 洪溢都 +3 位作者 龙盛壹 李贺 刘猛 阳富强 《煤炭学报》 北大核心 2025年第3期1597-1608,共12页
微波辐射诱发的热效应与非热效应均会对煤岩产生一系列的影响,微波感应放电属于微波非热效应中的一种现象。煤作为一种非均质性强的多孔、富矿的骨架结构,内部的孔隙、矿物等均会对电场产生影响,不同组分颗粒间的微波放电现象及电场强... 微波辐射诱发的热效应与非热效应均会对煤岩产生一系列的影响,微波感应放电属于微波非热效应中的一种现象。煤作为一种非均质性强的多孔、富矿的骨架结构,内部的孔隙、矿物等均会对电场产生影响,不同组分颗粒间的微波放电现象及电场强化特性具有较大差别;而目前相关研究主要围绕在煤体中的煤基质上,忽略了煤体中的矿物及矿物本身形状不规则性带来的影响,导致对真实矿物颗粒间的放电机制以及影响其放电强度的因素仍不清楚。因此,通过绘图软件将电子计算机X射线断层扫描机(XCT)扫描获得的真实煤岩颗粒形状描绘出来,利用COMSOL Multiphyics软件模拟了微波场下真实煤岩颗粒的电场强化特性,并探讨了其产生的原因。结果表明:微波的传播方式及极化特性对颗粒间电场强化有显著影响,颗粒间电场强度在x传播y极化时最大;相对于其他5种颗粒组合,粒径和间距对黄铁矿-黄铁矿组合的电场强化效果最明显,煤岩颗粒组合电场强化的最佳效果出现在大粒径、无间距的情况下;颗粒间夹角的变化对电场强化效果有一定的影响,且各颗粒形状对应的电场强化最大值均出现在夹角为0°时;规则矿石颗粒(圆、正方形、五边形等)的电场强化效果与颗粒圆度系数直接相关,颗粒间电场强度最大值出现在颗粒尖端角度为60°左右、圆度系数为0.71的正三角形时;而不规则矿石颗粒的电场强度与圆度系数、分形维数并无关系,且随曲率的增大而逐渐增大;此外,碳质材料的石墨化程度会对电场强化效应产生较大的影响,电场强度随着石墨化程度增加而增加。 展开更多
关键词 微波 电场强化 散射 数值模拟 不规则煤岩
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电场强化博落回修复铀镉复合污染土壤机理 被引量:4
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作者 胡南 朱若南 +6 位作者 成浩 谭国炽 董雪 张辉 马建洪 王永东 丁德馨 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期4457-4467,共11页
采用盆栽试验,研究了在0.3V/cm的外加直流电场作用下,博落回的生物量、富集铀(U)的性能和抗氧化酶活性,以及其根际土壤中有机酸含量、U和镉(Cd)的结合形态、植物根部U的价态、微生物群落结构的变化等.结果表明,施加直流电场后,博落回总... 采用盆栽试验,研究了在0.3V/cm的外加直流电场作用下,博落回的生物量、富集铀(U)的性能和抗氧化酶活性,以及其根际土壤中有机酸含量、U和镉(Cd)的结合形态、植物根部U的价态、微生物群落结构的变化等.结果表明,施加直流电场后,博落回总生物量升高了15.33%~29.88%,其中电场+铀污染(DC+U)和电场+镉污染(DC+Cd)处理组的博落回对U和Cd的富集系数提高了90.84%和93.33%;土壤中草酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸和乳酸含量分别增加了18.36%~45.31%、58.62%~503.22%、15.71%~118.99%、12.34%~123.27%和25.97%~36.05%;过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活性分别提高了13.63%~34.82%和9.70%~28.64%;根际土壤中植物可利用态U、Cd所占比例显著增大;博落回根部的大部分U由稳定的U(IV)变成了更容易从地下部分向地上部分转移的U(VI);酸杆菌门(Acidobacteria)等细菌菌门和子囊菌门(Ascomycota)等真菌菌门比例升高,这些微生物通过提高酶活性增强了博落回对U、Cd的耐受性和富集作用. 展开更多
关键词 电场强化 博落回 植物修复 铀镉复合污染
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电场强化氯化铵法浸取毒重石的实验研究 被引量:3
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作者 孙大贵 王冰青 +2 位作者 刘作华 杜军 陶长元 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2014年第1期17-20,共4页
在外加电场强化的条件下,实验采用氯化铵法浸取毒重石,考察了液固质量比、氯化铵用量、阳极电流密度、反应温度和浸出时间等因素对钡浸取率的影响。实验结果表明,当液固质量比为5∶1,阳极电流密度为900 A/m2,原矿石与氯化铵质量比为1∶1... 在外加电场强化的条件下,实验采用氯化铵法浸取毒重石,考察了液固质量比、氯化铵用量、阳极电流密度、反应温度和浸出时间等因素对钡浸取率的影响。实验结果表明,当液固质量比为5∶1,阳极电流密度为900 A/m2,原矿石与氯化铵质量比为1∶1,温度为90℃,浸取时间为3 h时,钡的浸取率高达91.53%。与传统的氯化铵法相比,电场强化下的钡矿浸取率提高了10.42%。 展开更多
关键词 电场强化 氯化铵 毒重石 浸取
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电场强化复合吸附塔处理重金属Cd^(2+)离子的研究 被引量:1
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作者 刘丽艳 李鑫钢 孙津生 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期168-170,共3页
选择石英砂与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)死菌体组成复合吸附剂,在外加直流微电场的强化作用下,对废水中Cd^(2+)离子进行穿透曲线测定,结果表明,Cd^(2+)在石英砂装填的电生物复合吸附(EBA)装置中吸附作用较差,微电场的存在对重金... 选择石英砂与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)死菌体组成复合吸附剂,在外加直流微电场的强化作用下,对废水中Cd^(2+)离子进行穿透曲线测定,结果表明,Cd^(2+)在石英砂装填的电生物复合吸附(EBA)装置中吸附作用较差,微电场的存在对重金属离子的吸附起到了明显的强化作用,微电场+复合吸附剂对重金属离子的吸附效果优于其它两种条件. 展开更多
关键词 复合吸附剂 电场强化 电生物复合吸附塔
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电场强化换热系统中的模糊PID控制
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作者 罗小平 黄岗 熊少武 《石油机械》 北大核心 2008年第2期17-21,共5页
针对电场强化换热系统温度控制数学模型难以准确建立的问题,根据系统的动态特性参数,建立了模糊PID规则,并设计了模糊PID控制器。利用MATLAB软件对模糊PID控制系统的仿真表明,模糊PID控制与常规PID控制相比,具有超调量小、过渡时间短、... 针对电场强化换热系统温度控制数学模型难以准确建立的问题,根据系统的动态特性参数,建立了模糊PID规则,并设计了模糊PID控制器。利用MATLAB软件对模糊PID控制系统的仿真表明,模糊PID控制与常规PID控制相比,具有超调量小、过渡时间短、适应性和抗干扰性强等优点。通过温度控制实验进一步验证了模糊PID控制器应用于电场强化换热系统中具有良好的控制温度效果。 展开更多
关键词 电场强化换热 模糊PID控制 温度控制
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电场强化组装聚离子复合物膜研究 被引量:1
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作者 高学 张国俊 +2 位作者 纪树兰 刘忠洲 田亮 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期97-100,共4页
采用水解改性PAN超滤膜作为基膜,通过动态电场强化技术复合聚乙烯亚胺(PEI)制备聚电解质渗透汽化复合膜,考察了不同电压对聚离子复合膜的渗透汽化性能的影响.实验测定了复合膜对不同醇/水体系的分离性能,发现在仅复合一层PEI时,电场强化... 采用水解改性PAN超滤膜作为基膜,通过动态电场强化技术复合聚乙烯亚胺(PEI)制备聚电解质渗透汽化复合膜,考察了不同电压对聚离子复合膜的渗透汽化性能的影响.实验测定了复合膜对不同醇/水体系的分离性能,发现在仅复合一层PEI时,电场强化LBL组装膜(5 V电压作用)对质量分数为95%的异丁醇/水体系的分离因子可达485,渗透通量为1521g/(m2.h)(60℃). 展开更多
关键词 电场强化组装 聚丙烯腈超滤膜 渗透汽化 聚离子复合膜
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电场强化煤基炭膜处理含酚废水过程中的失活与再生性能研究 被引量:1
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作者 辛红 潘宗林 +4 位作者 徐爽 严晓青 范新飞 宋成文 王同华 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期138-145,共8页
电场强化煤基炭膜(CM)实现了电化学氧化与膜分离技术的一体化耦合,在有机废水处理领域展现出良好的应用前景,但在长周期处理过程中会出现催化活性下降、水处理性能降低的现象.以模拟含酚废水为对象研究了电场强化CM在含酚废水处理过程... 电场强化煤基炭膜(CM)实现了电化学氧化与膜分离技术的一体化耦合,在有机废水处理领域展现出良好的应用前景,但在长周期处理过程中会出现催化活性下降、水处理性能降低的现象.以模拟含酚废水为对象研究了电场强化CM在含酚废水处理过程中的失活过程与再生方法,采用扫描电镜和电化学工作站研究了失活前后炭膜的微观形貌和电化学性能,讨论了CM的失活机理,考察了不同处理方法对失活炭膜(CM-D)的再生效果.结果表明,在电场强化的作用下(2.0 V),CM对水中苯酚的去除效率显著提升;处理高浓度废水会加速CM的失活;CM失活的主要原因是苯酚分子电聚合生成了聚合物沉积在CM的颗粒表面,覆盖了电化学活性位点.采用溶剂清洗和电化学氧化处理难以实现CM的完全再生;热解处理表现出较好的再生性能,且随着热解温度的升高,再生后CM-D的水处理性能提升,当温度为600℃时,CM-D的性能恢复到与原膜相当,说明此温度条件下处理对CM-D具有良好的再生效果. 展开更多
关键词 煤基炭膜 电场强化膜分离 含酚废水 失活机理 再生方法
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电场强化SRB生物膜降解硫酸根中pH值变化规律
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作者 胡守恒 徐建平 何双双 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2016年第7期74-77,128,共5页
以外加1.5 V电源的SRB碳毡生物膜为实验对象,在降解硫酸根的过程中通过改变外加电阻、温度、初始pH值、碳硫比测定pH值来探索pH值随时间的变化规律。结果表明:电场强化SRB碳毡生物膜促使pH值提升更快;连接电阻R≥500Ω时,随着连接电阻... 以外加1.5 V电源的SRB碳毡生物膜为实验对象,在降解硫酸根的过程中通过改变外加电阻、温度、初始pH值、碳硫比测定pH值来探索pH值随时间的变化规律。结果表明:电场强化SRB碳毡生物膜促使pH值提升更快;连接电阻R≥500Ω时,随着连接电阻的增加,pH值提升逐渐缓慢;温度为35℃时,pH值提升最快;随着碳硫比增加至3∶1和4∶1时,pH值会有先升高后下降的现象;初始pH值在4~8时,pH值均得到提升;当pH值为8时,第3天出现下降的趋势。了解pH值的变化规律能为SRB去除重金属废水提供数据支持。 展开更多
关键词 SRB生物膜 电场强化 pH变化规律
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难浸金矿石电场强化电离-氰化提金试验 被引量:1
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作者 郑平 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期228-231,共4页
对硫、砷、炭 (泥 )含量均较高的难浸金矿石 ,采用电场强化电离 -氰化提金新工艺进行试验 ,从理论上对方法原理进行了讨论 ,并通过试验对比 ,证明该方法较常规氰化提金方法提高了金浸出率 ( 8%~ 80 % ) ,缩短了浸出周期 (为原周期的 1... 对硫、砷、炭 (泥 )含量均较高的难浸金矿石 ,采用电场强化电离 -氰化提金新工艺进行试验 ,从理论上对方法原理进行了讨论 ,并通过试验对比 ,证明该方法较常规氰化提金方法提高了金浸出率 ( 8%~ 80 % ) ,缩短了浸出周期 (为原周期的 1 /4~ 2 /3)。经野外堆浸试验 ,肯定了方法的可行性。 展开更多
关键词 难浸金矿石 电场强化电离 氰化提金
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电场强化石煤浸出提钒试验研究
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作者 胡洋 何东升 +2 位作者 张琦 张可成 朱志伟 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第9期102-106,共5页
为探究电场对石煤浸出提钒的强化作用,以陕西某石煤钒矿为研究对象,硫酸为酸浸剂,开展了酸浸提钒的条件试验,在此基础上,考察电场对焙烧前后试样浸出效果的影响,并通过浸出液开路电位和循环伏安曲线测试分析强化机理。在硫酸浓度20%、... 为探究电场对石煤浸出提钒的强化作用,以陕西某石煤钒矿为研究对象,硫酸为酸浸剂,开展了酸浸提钒的条件试验,在此基础上,考察电场对焙烧前后试样浸出效果的影响,并通过浸出液开路电位和循环伏安曲线测试分析强化机理。在硫酸浓度20%、浸出温度90℃、浸出时间4 h、液固比7∶1的条件下,石煤原矿钒浸出率为62.50%,施加电场强度1 000 mA时,钒浸出率提高至67.32%。对于600℃焙烧3 h的焙烧样,未施加电场时钒浸出率为68.96%,施加电场强度1 000 mA时,钒浸出率提高至71.31%。施加电场后,浸出液由浅绿色变为蓝色,钒被氧化为更高价态。机理研究结果表明,浸出液中存在VO2+、VO2+不同价态的钒离子,浸出体系中VO2+在电场作用下被还原,出现2对不同的氧化还原特征峰。 展开更多
关键词 酸浸 电场强化 焙烧 氧化还原
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直流电与交流电场影响猪粪堆肥腐熟效果对比
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作者 吴霞 于锐 +5 位作者 周嘉 杨文聪 邵玟玥 梁梦月 袁宁 罗那那 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3823-3831,共9页
为了对比研究直流电和交流电对猪粪堆肥腐熟效果的影响,以新鲜猪粪和玉米秸秆为原料,在好氧堆肥的基础上,分别施加3V直流电(DC)和3V交流电(AC),以不施加电场作为对照(CK),进行为期42d的堆肥实验.结果表明:CK、DC、AC处理堆体高温期(>... 为了对比研究直流电和交流电对猪粪堆肥腐熟效果的影响,以新鲜猪粪和玉米秸秆为原料,在好氧堆肥的基础上,分别施加3V直流电(DC)和3V交流电(AC),以不施加电场作为对照(CK),进行为期42d的堆肥实验.结果表明:CK、DC、AC处理堆体高温期(>50℃)分别持续了9,9,8d,最高温度分别为68.3,69.3,76.5℃;堆肥结束时,CK、DC、AC处理堆体pH值分别为7.71、7.92、7.61,EC值分别为3.75,3.11和3.82mS/cm, C/N分别为11.40、10.51、11.96,各处理堆体理化性质均符合无害化的基本要求;堆肥结束时,CK、DC、AC处理含水率分别为55.35%、54.70%、45.45%,种子发芽指数(GI)分别为76%、99%、87%,胡敏酸与富里酸比值(HA/FA)分别为1.53、2.03、1.62.总之,直流电使堆体腐熟时间缩短了18%,促进猪粪堆肥腐熟效果比交流电更好;交流电使堆体最高温度升高约8℃,但交流电明显降低了堆体含水率. 展开更多
关键词 电场强化堆肥 好氧堆肥 直流电 交流电 腐熟度
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基于电场与软锰矿联合技术对高硫煤脱硫行为的强化 被引量:6
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作者 刘作华 袁海洋 +5 位作者 郑国灿 陶长元 刘仁龙 谢昭明 杜军 吴丙山 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2078-2087,共10页
中高硫煤利用过程中产生大量的SO_(x)排放到空气中,对环境造成严重的污染,这导致其利用困难。为实现中高硫煤清洁高效利用,基于软锰矿中二氧化锰的强氧化性,采用电场与软锰矿联合的技术促进高硫煤脱硫,重点考察不同反应条件对高硫煤脱... 中高硫煤利用过程中产生大量的SO_(x)排放到空气中,对环境造成严重的污染,这导致其利用困难。为实现中高硫煤清洁高效利用,基于软锰矿中二氧化锰的强氧化性,采用电场与软锰矿联合的技术促进高硫煤脱硫,重点考察不同反应条件对高硫煤脱硫率及软锰矿中锰的浸出率的影响,利用XRD,FTIR,XPS等分析测试方法,研究脱硫反应前后煤元素组成、硫含量等主要性质变化,探究其脱硫机理。结果表明,当软锰矿与高硫煤质量比为1/7,煤浆质量浓度为0.05 g/mL,反应时间5 h,反应温度80℃,初始硫酸浓度为1.2 mol/L,电流密度为600 A/m^(2)时,与预处理煤相比,高硫煤脱硫率可达40.56%,锰的浸出率为95.23%。在相同反应条件下,与无电场浸出相比,电场的引入可使高硫煤脱硫率提高19.93%,软锰矿中锰的浸出率提高16.77%。经电场与软锰矿联合脱硫后的煤中的固定碳及热值略微降低,而挥发分和灰分略微增加,小分子增多,另外,煤中的分子结构基本未改变。在电场的作用下,软锰矿中二氧化锰的强氧化作用会促进煤粒表面有机分子键断裂,使高硫煤粒内部无机硫及有机硫充分暴露,并与电解生成的高价铁、锰离子发生反应,最终,无机硫被氧化为单质硫或者硫酸根离子脱除,有机硫则主要被氧化成亚砜及砜后水解,以达脱硫目的。 展开更多
关键词 高硫煤 电场强化 软锰矿 脱硫机理 氧化
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静电场对调湿盐溶液-空气界面及粒子作用影响机理 被引量:5
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作者 雷冰洁 殷勇高 范芳苏 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期487-494,共8页
为探索静电场作为强化气液界面能质传递新方法的可行性,研究了静电场强化盐溶液-空气体系能质传递的微观机理.以质量分数为50%的溴化锂溶液为例,运用分子动力学模拟方法定量分析了强度为0~1 V/nm的静电场作用下界面结构特性、粒子间相... 为探索静电场作为强化气液界面能质传递新方法的可行性,研究了静电场强化盐溶液-空气体系能质传递的微观机理.以质量分数为50%的溴化锂溶液为例,运用分子动力学模拟方法定量分析了强度为0~1 V/nm的静电场作用下界面结构特性、粒子间相互作用及输运性质的变化.结果表明,外加静电场可以增加气液界面区域厚度,影响水分子取向,从而增加水分子参与到能质传递过程中的概率;外加静电场还可以减弱粒子间相互作用力,减小表面张力,破坏界面层氢键结构,从而减弱相际能质传递阻力.在多因素共同作用下,气液界面水分子自扩散系数增大,从而强化相际能质传递.因此,外加静电场通过调控界面结构及分子行为,成为调湿盐溶液-空气体系能质强化的新方法. 展开更多
关键词 气液界面 能质传递 电场强化 溶液除湿 分子动力学
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等离子体酸制备与催化纤维素水解同步/分步技术的对比研究
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作者 赵卫东 张卫军 +2 位作者 王柏林 樊永胜 王军锋 《中国造纸学报》 北大核心 2025年第2期34-42,共9页
为实现纤维素的清洁、高效水解,提出了等离子体酸制备与催化纤维素水解的制酸-水解同步技术方案,并考量工作电压、放电气隙及反应时间等操作参数对纤维素水解的影响,并对制酸-水解同步/分步2种技术方案进行对比研究;此外,对电场及放电... 为实现纤维素的清洁、高效水解,提出了等离子体酸制备与催化纤维素水解的制酸-水解同步技术方案,并考量工作电压、放电气隙及反应时间等操作参数对纤维素水解的影响,并对制酸-水解同步/分步2种技术方案进行对比研究;此外,对电场及放电等离子体强化酸催化纤维素水解的反应机理进行解析。结果表明,反应时间为60 min时,制酸-水解同步方案较分步方案,纤维素转化率增加了10.5个百分点,纤维素平均转化速度提升了约32.7%,平均比能耗降低了约83.3%。与草酸催化纤维素水解方案相比,制酸-水解同步技术方案的葡萄糖得率提升了约20.3%。 展开更多
关键词 等离子体酸 纤维素 水解 电场强化 反应机理
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Magnetic field assisted electrocatalytic oxidation of organic pollutants in electroplating wastewater 被引量:1
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作者 王震 叶宽伟 +4 位作者 杨哲 夏哲韬 骆沁沁 万先凯 史惠祥 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第6期1679-1684,共6页
To degrade the organic compounds in the electroplating wastewater,magnetic field was tentatively introduced into electrocatalytic oxidation on Ti-PbO2 anode.The magnetic field assisted electrocatalytic oxidation can p... To degrade the organic compounds in the electroplating wastewater,magnetic field was tentatively introduced into electrocatalytic oxidation on Ti-PbO2 anode.The magnetic field assisted electrocatalytic oxidation can promote anion movement and the generation of active species,resulting more organic compounds to be oxidized and degraded.Oxidation parameters such as treatment time,current density and initial pH of the wastewater were systematically discussed and optimized.The mineralization of organic compounds is improved by over 15% under a magnetic density of 22 mT while the current density is 50 A/m2,pH is 1.8 and the reaction time is 1.5 h.The results indicate that the magnetic field assisted electrocatalytic oxidation has considerable potential in electroplating wastewater treatment. 展开更多
关键词 magnetic field electrocatalytic oxidation electroplating wastewater
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