硝酸根电化学还原去除过程阴极电位振荡研究

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H₂SO₄浓度、电流、反应温度及NO₃^-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),H₂SO₄-NaNO₃体系发生了明显的电位振荡;当H₂SO₄浓度为0.10mol/L,电流为12mA,温度为20℃,NaNO₃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H₂的周期性产生与消失.     

FePMo12催化电化学反应降解染料废水的研究

采用IR和XRD等方法对自制磷钼酸铁(FePMo12)杂多酸进行表征,表明杂多阴离子具有Keggin结构.将FePMo12负载于修饰后的4分子筛(4A)上制备FePMo12/APTES-4A催化剂填充于电化学反应器中,考察电化学氧化体系对酸性大红3R染料废水的脱色效果.结果表明,FePMo12/APTES-4A催化剂对酸性大红3R模拟废水具有良好的催化效果,当活性组分负载量为3%时,在pH为4,槽电压为22 V,曝气量为0.08 m3·h-1,极板间距为3.0 cm反应条件下,90 min后脱色率达到75.3%,COD和TOC去除率分别达到65.4%和46.0%.加入支持电解质Na2SO4和NaCl后,NaCl对电催化降解染料废水有促进作用,而Na2SO4的加入使得废水的脱色效率降低.采用可见-紫外光谱对反应过程中间产物进行分析,表明染料分子中的共轭体系已基本被破坏.     

电化学方法去除污泥中重金属的研究

分析了河东污水处理厂污泥中Pb、Cd、Cu、Ni的含量和形态分布特征,并以PbO2/Ti电极板为阳极、铜板为阴极通电处理污泥,考察了电压、通电时间等因素对污泥pH及重金属去除效果的影响.结果表明,污泥中Cd和Ni的含量超过了国家农用标准(GB4284—1984),同时,Cd和Ni也具有较高的生态可利用性.不同电压对污泥重金属去除率影响较大,当电压为35 V,电流为80 mA,反应时间为6 h时,对污泥的处理效果与费用最佳,在此电压下对污泥进行处理,Cu、Pb、Cd和Ni的去除率分别为57.35%、48.42%、68.63%和49.85%.此时,阳极区污泥中的重金属含量已有较大程度的降低,均能达到国家农用标准(GB4284—1984).     

铝合金结构腐蚀传感器综述

基于铝合金材料发生腐蚀后,其电特性发生了很大的变化,可以通过监测电特性的变化实现铝合金结构腐蚀程度评估的特性,重点描述了电流式、电阻式、阻抗式等腐蚀传感器的主要构造、功能及其工作原理。这些腐蚀传感器的研发和应用为早期发现飞机结构的腐蚀损伤提供了技术储备和有效手段,有利于及时采取修理或预防措施,从而减少或避免飞机结构发生重大腐蚀故障。最后提出了飞机结构腐蚀传感器研发的基本构想和总体思路,明确了其技术发展的重点方向。     

电化学降解硝基苯模拟废水研究

以钛板为电极,以硝基苯模拟废水作为研究对象,考察了硝基苯溶液的初始浓度、支持电解质的种类及浓度、电解时间、外加电压及溶液初始pH值等因素对电化学降解硝基苯的影响。研究结果表明,在硝基苯初始质量浓度为60 mg/L,投加浓度为0.02 mol/L的NaCl为支持电解质,溶液初始pH为6,外加20 V电压的条件下,电解2.5 h,硝基苯COD_(Cr)去除率可达95%。在此基础之上,对硝基苯的降解过程的机理及产物进行了初步探讨。     

电化学脱稳技术处理油田含聚污水

采用"电化学除油器—斜板除油器—核桃壳过滤器"模拟装置处理模拟含聚采油污水,考察了有/无清水剂加入条件下含聚污水的处理效果,并对电化学除油机理进行了分析。实验结果表明:各级处理单元的除油率与电化学处理时间成正比,不加入清水剂、电化学处理40 min时,各级处理单元的除油率均超过92%;在电化学除油器前加入清水剂100 mg/L、电化学处理20 min时,各级处理单元的除油率分别为98.8%~99.4%,处理后污水含油量小于30 mg/L,处理效果优于在斜板除油器前加入清水剂;电化学处理与清水剂处理有良好的协同除油效果,可大幅降低清水剂用量。机理分析结果表明,电化学作用主要使吸附于油-水界面的产出聚合物降解、脱稳,实现了对油-水界面膜强度和界面电荷的有效破坏,除油效果优异且处理后的絮体松散、无黏附性。     

Determination of atmospheric hydroxyl radical by HPLC coupled with electrochemical detection

The hydroxyl radical (·OH) plays a central role in the oxidation and removal of many atmospheric compounds. Measurement of atmospheric·OH is very difficult because of its high reactivity and low atmospheric abundance. In this article, a simple and highly sensitive method, high performance liquid chromatography coupled with coulometric detection (HPLC-CD), was developed to determine·OH indirectly by determining its reaction products with salicylic acid (SAL), 2,3-dihydroxybenzoic acid (2,3-DHBA), and 2,5-dihydroxybenzoic acid (2,5-DHBA). Under the optimum conditions for its determination, 2,3-DHBA and 2,5-DHBA could be well separated and the detection limits for 2,3-DHBA were 3×10~(-10) mol/L and for 2,5-DHBA were 1.5×10~(-10) mol/L, which were lower than most previous reports. This method was also applied to measure atmospheric hydroxyl radical levels and demonstrated the feasibility in clean and polluted air.     

电-多相臭氧催化工艺深度处理焦化废水

本文采用新型电-多相臭氧催化（E-catazone）工艺深度处理焦化废水生化二级出水,开展工艺可行性研究.通过与O₃/TiO₂纳米花（TiO_2-NF）与O₃/TiO_2-NF/H₂O₂及单独电化学氧化工艺相比较,对E-catazone工艺技术优势及氧化机理进行探究.结果表明：在相同条件下（O₃浓度84mg/L）,电-多相臭氧催化获得的COD和TOC的去除率（分别为67.9%,50.0%）显著优于O₃/TiO_2-NF获得的去除率（25.8%,20.9%）,即便在O₃/TiO_2-NF体系中投加5g/L的H₂O₂以促进臭氧均相催化效果,但COD和TOC去除率也仅分别提高到63.6%,43.6%.     

两种电化学-硫自养集成脱硝工艺的对比

研究了两种电化学 硫自养集成脱硝工艺去除饮用水中的硝酸盐 ,结果表明 ,在同样的条件下 ,当无石灰石反应器的最小电流高于石灰石反应器约 2mA时 ,两种反应器均能取得 90 %以上的NO-3 N去除率 ,并且反应器出水中不存在NO-2 N的积累 .同时 ,无石灰石反应器硫段出水中Ca2 的浓度没有增加 ,避免了出水中的硬度问题 ;而石灰石反应器硫段出水中Ca2 的浓度有所增加 ,造成电化学段的除垢负担 .在同样水力停留时间下 ,无石灰石反应器出水中SO2 -4 的浓度低于石灰石反应器约 1 5mg·l- 1 ;电流高于 3mA时 ,两种反应器出水的pH值均维持在 7左右 .另外 ,无石灰石反应器的出水指标优于石灰石反应器 ,表明在两种集成工艺中 ,硫自养段不填充石灰石的集成工艺优于硫段装填石灰石的集成工艺 .     

碳化条件下混凝土中钢筋腐蚀pH阈值研究

目的 确定碳化条件下几种典型缓冲溶液及模拟混凝土孔隙液中钢筋的腐蚀pH阈值范围。方法 采用电化学阻抗谱法,对不同pH、不同配制方法的缓冲溶液及模拟混凝土孔隙液中的钢筋试片进行电化学测量,选用不同的等效电路进行拟合,对测量中钢筋试片发生的电化学过程进行简要阐述。结合阻抗谱测量结果、等效电路拟合结果及工作电极典型宏观形貌,判断钢筋试片腐蚀状态,给出不同溶液对应的钢筋腐蚀pH阈值范围。结果离子环境不同,各缓冲溶液及模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀pH阈值均存在一定差异,位于9～10.5不等。结论 混凝土碳化引入的HCO₃~–和CO₃^2–对钢筋腐蚀有促进作用。混凝土孔隙液pH越低,钢筋腐蚀越容易发生。因此,仅根据pH判断混凝土中钢筋腐蚀状态的方法并不可靠。