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硝酸根电化学还原去除过程阴极电位振荡研究
1
作者
胡玲
吴燕翔
+5 位作者
舒建成
陈绍勤
赵志胜
唐金晶
刘作华
陈梦君
《中国环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期2662-2670,共9页
硝酸根在电化学还原去除过程中存在多价态变化行为,该过程是一个典型的远离平衡态的非线性体系.为探明硝酸根在去除过程中发生的电化学行为,研究了H_(2)SO_(4)浓度、电流、反应温度及NO_(3)^(-)浓度对阴极电位振荡的影响规律.采用循环...
硝酸根在电化学还原去除过程中存在多价态变化行为,该过程是一个典型的远离平衡态的非线性体系.为探明硝酸根在去除过程中发生的电化学行为,研究了H_(2)SO_(4)浓度、电流、反应温度及NO_(3)^(-)浓度对阴极电位振荡的影响规律.采用循环伏安法、XRD、SEM-EDS及XPS表征方法,分析了反应体系循环伏安特性,以及反应前后阴极Cu表面的物相组成、微观形貌、表面电子价态等变化规律.研究结果表明,在恒流条件下(Pt作为阳极、Cu作为阴极),H_(2)SO_(4)-NaNO_(3)体系发生了明显的电位振荡;当H_(2)SO_(4)浓度为0.10mol/L,电流为12mA,温度为20℃,NaNO_(3)浓度为0.20mol/L最佳电位振荡条件下,振荡平均振幅为1.15V,振荡平均周期为3s.另外,硝酸根在电化学还原去除过程产生的周期性电位振荡主要原因是阴极Cu表面生成的致密CuO薄膜不断溶解和形成,以及阴极表面H_(2)的周期性产生与消失.
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关键词
硝酸根去除
电化学还原
非线性
电位振荡
阴极铜电极
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职称材料
负载零价铁膨胀石墨的合成及对水中NO_3^-去除的效果与机制
被引量：
3
2
作者
徐从斌
张丽
+5 位作者
杨文杰
孙宏亮
刘伟江
焦振寰
焦春磊
林爱军
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期1415-1422,共8页
以网络状孔型结构发达的膨胀石墨(EG)为载体,采用化学沉积法制备了负载零价铁(ZVI)的膨胀石墨(EG-ZVI).利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪及X射线光电子能谱仪(XPS)等对负载及反应前后的EG-ZVI进行表征,探究了EG-ZVI对硝酸根(N...
以网络状孔型结构发达的膨胀石墨(EG)为载体,采用化学沉积法制备了负载零价铁(ZVI)的膨胀石墨(EG-ZVI).利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪及X射线光电子能谱仪(XPS)等对负载及反应前后的EG-ZVI进行表征,探究了EG-ZVI对硝酸根(NO_3^-)的去除效果并对其反应产物及机理进行了分析.结果表明,亚微米级零价铁已负载到EG石墨表面,且分布均匀;与EG相比,EG-ZVI对NO_3^-的去除能力显著提升,其去除率是EG的2.3倍.得益于铁碳原电池效应,EG-ZVI对pH依赖性比零价铁低,即使在pH=9的条件下,NO_3^-去除率依然能达到65%以上,是单独用零价铁处理时的1.83倍;EG-ZVI去除NO_3^-是吸附和还原过程共同作用的结果,符合三级动力学模型,其还原过程由负载在EG表面的零价铁发生腐蚀提供电子,从而还原NO_3^-产生以NH_4^+-N为主的含氮化合物;EG-ZVI对NO_3^-具有较强的还原吸附作用,并能解决零价铁在反应过程中生成惰性层或金属氢氧化物导致去除效率低的缺陷,使其在含NO_3^-废水的处理中具有较高的应用潜力.
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关键词
零价铁
膨胀石墨
硝酸根去除
去除
机理
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职称材料
题名
硝酸根电化学还原去除过程阴极电位振荡研究
1
作者
胡玲
吴燕翔
舒建成
陈绍勤
赵志胜
唐金晶
刘作华
陈梦君
机构
西南科技大学环境与资源学院
重庆大学化学化工学院
出处
《中国环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期2662-2670,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52174386)。
文摘
硝酸根在电化学还原去除过程中存在多价态变化行为,该过程是一个典型的远离平衡态的非线性体系.为探明硝酸根在去除过程中发生的电化学行为,研究了H_(2)SO_(4)浓度、电流、反应温度及NO_(3)^(-)浓度对阴极电位振荡的影响规律.采用循环伏安法、XRD、SEM-EDS及XPS表征方法,分析了反应体系循环伏安特性,以及反应前后阴极Cu表面的物相组成、微观形貌、表面电子价态等变化规律.研究结果表明,在恒流条件下(Pt作为阳极、Cu作为阴极),H_(2)SO_(4)-NaNO_(3)体系发生了明显的电位振荡;当H_(2)SO_(4)浓度为0.10mol/L,电流为12mA,温度为20℃,NaNO_(3)浓度为0.20mol/L最佳电位振荡条件下,振荡平均振幅为1.15V,振荡平均周期为3s.另外,硝酸根在电化学还原去除过程产生的周期性电位振荡主要原因是阴极Cu表面生成的致密CuO薄膜不断溶解和形成,以及阴极表面H_(2)的周期性产生与消失.
关键词
硝酸根去除
电化学还原
非线性
电位振荡
阴极铜电极
Keywords
nitrate removal
electrochemical reduction
nonlinearity
potential oscillation
cathode copper electrode
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
负载零价铁膨胀石墨的合成及对水中NO_3^-去除的效果与机制
被引量：
3
2
作者
徐从斌
张丽
杨文杰
孙宏亮
刘伟江
焦振寰
焦春磊
林爱军
机构
北京化工大学环境科学与工程系
中国科学院生态环境研究中心
环境保护部环境规划院
北京市昌平区水务局
出处
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期1415-1422,共8页
基金
北京化工大学"双一流"建设专项经费(批准号:PY201606)
北京化工大学学科建设发展研究基金(批准号:DCD XK1503)资助~~
文摘
以网络状孔型结构发达的膨胀石墨(EG)为载体,采用化学沉积法制备了负载零价铁(ZVI)的膨胀石墨(EG-ZVI).利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪及X射线光电子能谱仪(XPS)等对负载及反应前后的EG-ZVI进行表征,探究了EG-ZVI对硝酸根(NO_3^-)的去除效果并对其反应产物及机理进行了分析.结果表明,亚微米级零价铁已负载到EG石墨表面,且分布均匀;与EG相比,EG-ZVI对NO_3^-的去除能力显著提升,其去除率是EG的2.3倍.得益于铁碳原电池效应,EG-ZVI对pH依赖性比零价铁低,即使在pH=9的条件下,NO_3^-去除率依然能达到65%以上,是单独用零价铁处理时的1.83倍;EG-ZVI去除NO_3^-是吸附和还原过程共同作用的结果,符合三级动力学模型,其还原过程由负载在EG表面的零价铁发生腐蚀提供电子,从而还原NO_3^-产生以NH_4^+-N为主的含氮化合物;EG-ZVI对NO_3^-具有较强的还原吸附作用,并能解决零价铁在反应过程中生成惰性层或金属氢氧化物导致去除效率低的缺陷,使其在含NO_3^-废水的处理中具有较高的应用潜力.
关键词
零价铁
膨胀石墨
硝酸根去除
去除
机理
Keywords
Zero-valent iron
Expanded graphite
NO3 removal
Removal mechanism
分类号
O647.3 [理学—物理化学]
X523 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
硝酸根电化学还原去除过程阴极电位振荡研究
胡玲
吴燕翔
舒建成
陈绍勤
赵志胜
唐金晶
刘作华
陈梦君
《中国环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
在线阅读
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职称材料
2
负载零价铁膨胀石墨的合成及对水中NO_3^-去除的效果与机制
徐从斌
张丽
杨文杰
孙宏亮
刘伟江
焦振寰
焦春磊
林爱军
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
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职称材料
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