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题名玉米芯生物炭负载纳米零价铁电芬顿体系构建
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作者
凌晓慧
程文文
陈洋洋
李伟
魏超
张赟
王毅博
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机构
西安工程大学环境与化学工程学院
中化学城市投资有限公司
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出处
《功能材料》
北大核心
2025年第9期9066-9073,共8页
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基金
陕西省科技厅自然科学基金项目(2025JC-YBMS-599)
西安市科技局高校院所人才服务企业项目(23GXFW0026)
中化学城市投资有限公司科研项目(2023KJ-020)。
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文摘
为了解决纳米零价铁(nZVI)pH应用范围窄和玉米芯资源化的问题,研究采用玉米芯水热碳化制备生物炭(BC)作为载体改性nZVI,通过液相还原法合成了BC@nZVI复合阴极材料,构建了BC@nZVI非均相电芬顿体系。通过对BC@nZVI复合阴极材料SEM、IR、XPS、XRD等表征分析得出,生物炭上有纳米零价铁的附存,且均匀分布,不易团聚。实验研究发现:溶液pH=3、电流密度为200 mA、Fe/C(质量比)为2∶1、板间距为3 cm时,BC@nZVI非均相电芬顿体系对活性红X-3B去除效果最佳,去除率为97.73%,且在pH范围为3~5时,去除效率均在95%以上,在pH为6~7时有72%以上的去除效率,pH=9时,去除效率为63.79%。阴极材料的重复实验表明BC@nZVI复合阴极材料重复利用5次后依旧有90%以上的去除率,可循环性较好。通过非均相电芬顿体系对活性红X-3B降解实验研究发现,体系在运行过程中原位产生H_(2)O_(2),浓度最高达281μmol/L,且降解过程符合二级动力学模型,其动力学常数为0.0023 L/(mg·min)。
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关键词
非均相电芬顿系统
玉米芯生物炭
BC@nZVI复合阴极材料
活性红X-3B
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Keywords
heterogeneous electro-Fenton system
corn cob biochar
BC@nZVI composite cathode materials
reactive red X-3B
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分类号
X712
[环境科学与工程—环境工程]
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