阳极材料对苯酚废水处理效果的影响研究

应用自制电化学反应器研究了不同阳极材料对苯酚废水的电催化氧化处理效果的影响。实验结果表明，在相同的实验条件下，钛基RuO2和钛基SnO2 2种新型阳极处理苯酚废水的电催化氧化效果要远好过传统的阳极材料石墨。     

Ti/RuO2-SnO2-TiO2涂层电极电催化氧化苯酚废水研究

采用热分解法将SnO_2掺杂于RuO_2-TiO_2涂层中,制得性能高效的Ti/RuO_2-SnO_2-TiO_2阳极氧化电极。以该自制电极为阳极、钛板为阴极构成电催化氧化体系,对模拟苯酚废水进行电催化氧化试验。利用高效液相色谱探讨了苯酚废水溶液在该体系中的电催化氧化反应历程,并推断出氧化降解途径。采用SEM和XRD表征电极涂层结构和形貌,循环伏安法测试电极电化学性能。通过单因素试验考察反应时间、电流密度(CD)、电极间距、Na_2SO_4电解质浓度、苯酚质量浓度、pH值五个因素对电催化氧化试验的影响,结果表明:在反应时间为240 min、电流密度为102.6 mA/cm~2、电极间距为1.5 cm、电解质浓度为0.5 mol/L、苯酚质量浓度为300 mg/L、pH=5的最佳试验条件下,苯酚的降解率达到98%以上,COD的去除率达到90%以上。     

电化学法降解苯酚废水的实验研究

应用自制电化学反应器对废水中苯酚的电催化氧化处理进行了研究,实验了电解槽结构、电流密度、电解时间、电极间距离、废水pH值、废水电导率等对苯酚电解去除效果的影响,确定了最佳的处理条件。在电流密度为30 mA/cm2,电解时间为80 min,电极间距离为2 cm,废水pH值在7-8之间,废水电导率为1 100μS/cm的处理条件下,苯酚的去除率可达98%以上。利用TOC测定仪、紫外光谱和红外光谱等仪器分析的方法对苯酚的降解产物进行了分析。     

用于电渗析处理酸洗废水的Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极的制备与表征

采用电沉积法和涂刷热分解法制备钛基二氧化铅阳极(Ti/PbO2)、钛基锡锑金属氧化物涂层阳极(Ti/SnO2-Sb2O3)和带有锡锑金属氧化物中间层的改性钛基二氧化铅阳极(Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2).通过SEM及EDX分析,当涂液中溶质摩尔比n(Sn)∶n(Sb)=9∶1,溶剂为乙醇,烘干温度为110℃,烘干时间为10 min,热分解温度为500℃,氧化时间为15 min,电流密度为20 mA/cm2时,制备出的Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极涂层表面晶体完整、致密均匀,且结晶比Ti/PbO2和Ti/SnO2-Sb2O3阳极明显细化,涂层不易脱落,电极的工作寿命更长;同时PbO2表层晶体结构的改善,不仅使电极具有更好的电化学活性,在酸性介质中也具有更好的耐腐蚀性.以3种尺寸稳定钛基金属氧化物涂层电极(Dimensionally Stable Anode,DSA)和石墨为阳极,不锈钢为阴极,采用DF120型均相阴离子交换膜,电渗析处理盐酸酸洗废水,240 min时的铁回收率分别为75.1％、90.3％、91.7％和54.5％,耗电量分别为3.17 kW· h/kgFe、2.84 kW· h/kgFe、2.57 kW· h/kgFe、5.95kW·h/kgFe,DSA阳极的处理效果明显优于传统石墨阳极,Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极的处理效果最好.     

电催化氧化技术研究进展

介绍了新兴废水技术--电催化氧化技术.阐述了电催化氧化技术处理有机废水的原理和电极材料、供电方式和电解反应器结构的研究现状及其在有机物污染治理中的应用,指出了该技术在研究过程中遇到的问题和今后的研究方向.     

间接阳极氧化处理活性橙X - GN模拟染料废水的研究

采用间接阳极氧化处理活性染料模拟废水,以自制钛基IrO2电极为阳极,石墨为阴极,NaCl为支持电解质,考察了Ti/IrO2电极间接阳极氧化活性橙X - GN模拟废水的处理效果,研究了pH值、电压、电解时间及NaCl投加量对其降解效果的影响.结果表明,在pH值为3,电压为20V,NaCl投加量为2.5 g/L,室温条件下,电解30 min后该染料的脱色率达到100％,电解60min后COD去除率可达68％.在本试验条件下,染料通过电解产生的Cl2、ClO -、HClO等物质间接氧化降解.为探讨电化学氧化降解活性橙X - GN的过程,对该染料的降解过程进行UV - Vis光谱分析,初步探讨了该染料的降解规律.在电解过程中,染料的发色偶氮共轭体系首先被破坏,染料溶液的颜色逐渐褪去;经偶氮双键形成的共轭体系被破坏的同时,染料结构中的苯环结构、均三嗪结构以及萘环结构也遭到破坏,UV - Vis光谱中各基团的特征吸收峰基本消失;反应60 min后,UV - Vis光谱中已无明显吸收峰,表明该染料降解效果较好.     

阴极电芬顿法处理苯酚废水的研究

采用自制二维电芬顿反应器,以苯酚水样为处理对象,通过实验研究分析各因素对体系处理苯酚废水效果的影响.实验研究结果表明,阴极电芬顿法对苯酚废水具有有较高的去除率,在最佳反应条件Fe2+投加量为1 mmol/L,pH值为3,电解电压为9 V,曝气强度为25 mL/s,此时苯酚的最大去除率为87.5%.     

ABR+生物接触氧化法处理高浓度有毒有机废水

本文采用ABR+生物接触氧化组合工艺处理含苯酚的高COD有毒有机废水,实验研究了ABR反应器的抗毒性及对COD、苯酚和NH3-N的处理效果。实验结果表明:废水COD和苯酚的去除主要发生在厌氧阶段;在苯酚质量浓度1 000 mg/L左右时,ABR反应器和常规厌氧反应器的处理效率均出现明显的下降趋势,但ABR反应器对苯酚的耐受浓度明显高于常规厌氧反应器;相比于常规厌氧反应器,ABR反应器推流式的特性实现了产酸和产甲烷优势菌群的分离,具有较高的COD、苯酚的去除率和较强的抗毒性;对NH3-N的去除,ABR反应器的强化效果不明显。     

改性PbO2电极电催化氧化直接绿废水的研究

采用表面活性剂聚乙二醇200改性自制不锈钢基PbO2电极。通过SEM、XRD等分析方法对改性PbO2电极表面形貌及晶体结构进行表征。利用直接绿模拟废水脱色实验考察电极的电催化氧化特性。考察了粒子电极的投加量、电解质的浓度及使用次数等条件对直接绿废水降解效率的影响。结果表明,改性后的电极表面颗粒明显细化,β-PbO2纯度提高。电催化时间3 min,粒子电极投加量13 g/L,电解质质量浓度为0.06 g/L,对50mg/L直接绿废水的去除率可达94.98%。     

印染废水处理技术现状研究

印染废水是一种有机含量商、色度深、碱性大、成分复杂、难生化降解的工业废水.介绍了印染废水的组成及特征,然后将印染废水的处理方法分为物理化学处理法、化学处理法和生物处理法加以介绍.介绍了近年来出现的一些新技术,如膜分离技术、超声波技术、高能物理法、电催化氧化技术和光催化氧化技术.提出开发不同处理方法的有效组合和研究商效、经济、节能的印染废水处理反应器将是印染废水处理工艺研究的发展方向.     

阻燃电解液改善钛酸锂电池体系热稳定性研究

为了提高锂离子电池安全性,将碳酸亚乙烯酯、亚硫酸丙烯酯与二甲基乙酰胺加入到1.0mol/L LiPF_6/碳酸乙烯酯+碳酸二乙酯(1∶1wt%)的基准电解液中,配制成阻燃电解液。运用C80微量量热仪对钛酸锂负极(放电至1.0V)与基准电解液共存体系、钛酸锂负极(放电至1.0V)与阻燃电解液共存体系进行热稳定性测试,并计算得到热力学参数。对Li/基准电解液/Li_4Ti_5O_(12)和Li/阻燃电解液/Li_4Ti_5O_(12)半电池进行充放电循环测试、循环伏安测试与SEM扫描电镜测试。实验结果表明,钛酸锂负极与阻燃电解液体系反应放出的热量较钛酸锂负极与基准电解液体系减少了35.4%,且具有更高的活化能,提高了钛酸锂电池体系的热稳定性;同时电化学测试结果表明,阻燃电解液与钛酸锂负极有良好的相容性,可以应用到钛酸锂电池体系。     

铂载钴钼二元硫化物对H_2S电催化活性研究

为考察溶胶凝胶法制备的Co-Mo二元硫化物对H_2S气体的电催化活性,通过循环伏安法和Tafel曲线分析对铂载不同Co、Mo掺杂比的电催化剂进行表征.结果表明,不同阳极电催化剂交换电流密度J_0由大到小依次为,铂载n(Co):n(Mo)=2:3、铂载n(Co):n(Mo)=2:1、铂载n(Co):n(Mo)=1:1和铂,即铂载n(Co):n(Mo)=2:3阳极电催化剂具有较好的活性,这与循环伏安曲线测试结果一致.电解质溶液pH值为6～7时,随着温度的升高铂载n(co):n(Mo)=2:3阳极电催化剂活性呈现上升的趋势.优化后的Co、Mo掺杂原子比约为0.66,此类电催化剂在操作温度80℃下,交换电流密度为1.318mA/cm~2,表观活化焙值为616.6 kJ/mol .研究表明,铂载钴钼二元硫化物适合作为低温H_2S燃料电池阳极电催化剂,其中Co、Mo掺杂比对电催化活性影响较大.     

The degradation of cyanide by anodic electrooxidation using different anode materials

Cyanides are very popular electrolytes used in metal electroplating, metal ore processing, chemical and electrochemical applications. Due to wide utility of these technologies cyanides become increasingly harmful effluent, which has to be treated. One of the best ways to degrade cyanides is an anodic electrooxidation. In this work the destruction of free cyanide on platinum, titanium and stainless steel (SS) electrodes has been investigated. It was determined that anode material greatly influences the process of cyanide electrooxidation. The best results were obtained by using the Pt electrode. This kind of anode allows us to reduce CN^? concentration from 0.1 M to 0.06 M during the first hour of electrolysis at a current density of 200 A m^?2, with a current efficiency up to 80%. To substitute expensive Pt anodes Ti electrodes covered with nanolayers of Pt were prepared and used for the anodic oxidation of cyanide ions. An effect of a thickness of Pt layer and temperature of an electrolyte solution were studied. It was established that using platinized Ti electrodes the current efficiencies of electrooxidation of cyanides of about 60% can be obtained. The usage of chloride ions to facilitate the destruction of cyanide was also studied.     

Na2Ti6O13纳米带的制备及其光降解活性艳橙染料废水的研究

用微乳法和熔盐法结合制备出了Na2Ti6O13纳米带,并用XRD,SEM对其进行表征;研究了Na2Ti6O13在紫外光下对偶氮染料活性艳橙(X-GN)的降解,并探讨了pH值、催化剂投加量和外加H2O2氧化剂对光催化效率的影响。实验表明,Na2Ti6O13具有很好的光催化性能,30W紫外灯下光催化60min对25mg/LX-GN的降解率最高可达94.1%;反应液pH值过高或过低会影响催化剂活性,最佳pH值为5.7;一定范围内,光催化效率随催化剂投加量的增加而提高,但投加量大于1.0 g/L时,催化效率反而下降;适当投加H2O2能显著提高降解效果。     

强制电流阴极保护阳极地床杂散电流干扰特性研究*

为研究杂散电流干扰影响范围及严重程度,通过现场测试典型深井和浅埋阳极地床地表电位梯度,探讨地表电位梯度分布规律,分析阳极地床杂散电流干扰特性。结果表明:深井阳极地床地表电位梯度沿阳极井中心辐射线方向先增大后减小,浅埋阳极地床地表电位梯度沿垂直于阳极体方向呈递减趋势;浅埋阳极地床地表电位梯度峰值和衰减速率均大于深井阳极,但强干扰平均影响半径仅为深井阳极的1/2;从强干扰影响半径看,应优先选用浅埋阳极地床;可通过适当增加井深、对干扰区内金属构筑物排流等方式,缓解深井阳极地床杂散电流干扰影响。研究结果可为强制电流阴极保护阳极地床选型和选址提供理论指导。     

改性沸石吸附氨氮及电化学再生研究

研究了改性沸石对氨氮的吸附效能、动力学机制以及电化学再生效果。间歇和连续试验结果表明:沸石经改性后,能高效去除水中的氨氮,其吸附等温式更符合Langmuir模型,沸石、改性沸石的饱和吸附量分别为8.09 mg/g和13.55 mg/g,沸石的钠型改性能显著提高吸附容量约40.3%;颗粒内扩散是改性沸石吸附氨氮的控制性步骤,可以利用Vermeulen的内扩散模型进行描述;利用电化学再生吸附饱和后的沸石,再生液为NaCl溶液,阳极涂覆RuO2-Ti,再生时间为3h,可高效地再生沸石,无二次污染物排出,对环境冲击较小。     

新型电极体系电解处理高浓度酸性TNT废水的研究

通过大量试验研究了电解处理TNT废水的条件,尤其是筛选、制备了多种电极材料,在三维电极体系,低电流、短时间条件下电解处理TNT的去除率达到95%以上,pH值提高至6以上,大大节省了能源,为火炸药工业酸性TNT废水的处理提供了一种新型有效的处理方法.用本方法对实际工业"黄水"进行电解处理,获得了较为满意的效果.     

Effects of environmental temperature on the thermal runaway of lithium-ion batteries during charging process

Lithium-ion batteries with relatively narrow operating temperature range have provoked concerns regarding the safety of LIBs. In this work, a series of experiments were conducted to explore the thermal runaway (TR) behaviors of charging batteries in a high/low temperature test chamber. The effects of charging rates (0.5 C, 1 C, 2 C, and 3 C), and ambient temperature (2 °C, 32 °C and 56 °C) are comprehensively investigated.The results indicate that the cell exhibited greater thermal hazard at the high charging rate and ambient temperature conditions. As the charging rate increased from 0.5 C to 3 C, more lithium intercalated in the anode prompt the TR triggered in advance, the TR onset temperature decreased from 297.5 °C to 264.7 °C. In addition, the charging time decreased with the elevated ambient temperature, resulting in a relatively higher TR onset temperature and lower maximum temperature, and the average TR critical time declined by 115–143 s. Finally, the TR required less heat accumulation with increasing of charging rate and ambient temperature, and the heat generation of side reaction played a substantial role that accounted for approximately 54%∼63%. These results provide an insight into the charging cell thermal runaway behaviors in complex operation environments and deliver valuable guidance for improving the safety of cell operation.     

锆改性纳米TiO的光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了锆改性纳米二氧化钛光催化剂，并用XRD、UV-vis、BET等测定技术对所制得的粉体试样进行了表征。同时以甲基橙及苯酚为模拟污染物，评价了改性后纳米二氧化钛的光催化性能，发现其光催化活性大大高于未改性二氧化钛粉体，并得出当n（Zr）／n（Ti）=5／300时，锆改性纳米二氧化钛样品的光催化活性最高。