活性炭电极对溶液中NaCl的电吸附行为

用活性炭、酚醛树脂和乌洛托品制备了活性炭电极。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)分析了电极的表面性质,发现电极表面的黏结剂可完全碳化,且活性炭上带有大量含氧官能团;利用电化学工作站采用循环伏安法对电极进行了测试,表明电吸附是一稳定而又可逆的过程,电极电流的最大值由碳化前的0.019 8A升至碳化后的0.042 7A,双电层电容提高到碳化前的2.16倍;对NaCl的电吸附实验表明碳化后电极的电吸附率是碳化前的1.59倍,活性炭的吸附容量也由1.14mg/g提高到3.29mg/g,且活性炭电极具有良好的重复利用性。     

粉煤灰的改性及对刚果红的吸附

分别采用沸水浸泡、酸浸、碱浸和加热的方法对粉煤灰进行改性处理，利用FTIR仪和XRD仪对改性粉煤灰的成分和官能团进行了分析，并利用改性粉煤灰对模拟刚果红废水进行脱色。实验结果表明：碱改性粉煤灰中含有大量官能团，以及NaPl型沸石类物质，能够明显提高粉煤灰对刚果红的吸附性能；与活性炭相比，碱改性粉煤灰具有更高的性价比；在初始刚果红质量浓度为20mg/L、碱改性粉煤灰加入量为50g/L的条件下，废水的脱色率可达87.52%；碱改性粉煤灰对刚果红的吸附过程遵循二级反应动力学，较好地符合Langmuir等温式和Freundlich等温式。     

制备工艺对活性炭电极电吸附性能的影响

用活性炭、酚醛树脂和乌洛托品制备了活性炭电极。研究了电极制备过程中黏结剂添加量、活性炭用量以及成型后活性炭的炭化温度和炭化时间对电吸附除盐性能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析了电极的表面形貌。结果表明:当活性炭、酚醛树脂和乌洛托品混合比例为8:1.8:0.2时,电极能够成型,随着黏结剂的比例增加,电极的除盐率降低;随着活性炭用量的增加,吸附平衡的时间增加,除盐率提高,但平衡吸附量降低,当NaCl浓度降低到一定程度时,再增加活性炭用量去除率变化变小,试验选定的活性炭用量为0.45g/片电极;随着炭化温度的升高和炭化时间的增长,活性炭电极电吸附除盐效果明显提高,850℃下炭化2h的电极炭化完全,除盐率是未炭化的电极除盐率的2.08倍。     

PbO2/TiO2-NT/Ti电极的制备及电催化性能研究

采用阳极氧化法制备了TiO_2纳米管(TiO_2-NT),研究了阳极氧化时间对TiO_2-NT形貌与结构的影响.结果表明,氧化时间为180 min时,TiO_2-NT排列紧密,管口形状接近圆形,管径为93 nm左右.以TiO_2-NT为底层采用电沉积法制备PbO_2/TiO_2-NT/Ti电极,PbO_2/TiO_2-NT/Ti电极与传统PbO_2/SnO_2-Sb2O3/Ti电极形貌、结构、电化学性能、使用寿命对比分析结果表明,与PbO_2/SnO_2-Sb2O3/Ti电极相比,PbO_2/TiO_2-NT/Ti电极具有较小的晶粒尺寸、较高的催化氧化活性和较长的使用寿命.     

TiO_2改性钛基SnO_2电极的制备及性能研究

采用热分解法制备了钛基SnO2(Ti/SnO2)电极和TiO2改性钛基SnO2(Ti/SnO2-TiO2)电极。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪,极化曲线和循环伏安测试等方法对改性前后的电极进行表征,并考察电极的电催化氧化能力。结果表明,Ti/SnO2-TiO2电极膜层中存在锐钛矿型TiO2粒子,引入的TiO2使Ti/SnO2-TiO2电极具有比Ti/SnO2电极更粗糙的表面和更大的比表面积,且使电极的析氧过电位由1.7V提高至2.0V。循环伏安测试结果和电催化氧化4-氯苯酚(4-CP)过程均表明,Ti/SnO2-TiO2电极具有比Ti/SnO2电极更高的电催化氧化能力。     

不同态二氧化钛处理模拟印染废水的研究

以普通载玻片为基底材料,负载态和悬浮态的纳米二氧化钛/普通二氧化钛被用于处理甲基红模拟印染废水,实验结果表明:纳米二氧化钛的脱色效果明显优于普通的二氧化钛,适当增加负载量和处理时间,负载态的处理效果与悬浮态相当。首次提出了由光源决定的纳米光催化活性激发理论,解释了不同光源辐照时脱色率变化曲线差异的问题,并发现纳米TiO2光催化氧化模拟印染废水的脱色反应,主要由吸附过程控制的表面反应机理;150 mL模拟印染废水中,加入3块纳米TiO2负载量1 mg/cm2的普通载玻片,3~5 mL ClO2或H2O2,紫外光照60 min后,脱色率达到99.2%。     

活性碳纤维电吸附去除苯酚的动力学及热力学分析

采用电吸附技术处理水中苯酚,考察了电极电位、盐浓度和温度对电吸附苯酚去除率的影响,并对活性碳纤维(ACF)电吸附苯酚过程进行了动力学和热力学分析.实验结果表明,正极化可有效促进ACF对苯酚的吸附,负极化抑制ACF对苯酚的吸附,在苯酚初始浓度为50mg·L-1,Na2SO4浓度5mg·L-1,温度为25℃时,0.9V的正...     

电吸附技术的新进展

阐述了电吸附技术的原理及特点,介绍了双电层模型的发展,综述了活性炭电极、活性碳纤维电极、碳气凝胶电极、碳纳米管电极及复合电极的制备工艺以及电吸附技术在咸水淡化和去除水中污染物方面的最新应用,并对以后的研究方向提出了建议。     

电吸附法去除水中刚果红的研究

以一种典型的联苯胺类直接偶氮染料刚果红为模型物,利用自制活性炭电极,研究各种因素(扫描电压、溶液初始浓度、电解质浓度、pH、电极活性炭用量等)对电吸附效果的影响.结果表明,在-1.0～1.0V的扫描电压下,刚果红没有氧化还原反应发生,电吸附是一稳定而又可逆的过程；扫描电压负极化使刚果红的吸附率降低,而正极化能明显提高吸附率,在0.9V扫描电压下的吸附率比开路(扫描电压为零)时提高了18.6百分点;刚果红溶液的初始浓度越高,吸附平衡时的吸附容量越高,但吸附率反而降低,刚果红溶液的初始质量浓度为40 mg/l时的吸附容量是10 mg/L时的4.87倍,而吸附率降低了21.4％；随着电解质Na2SO4的加入,加快了刚果红在溶液中的运动速率,但刚果红的最终去除率有所降低,并且在一定范围内Na2SO4加入的越多,刚果红的最终吸附效果越差；pH为7(未调节)时,活性炭电极对刚果红的吸附率最高,pH为2、11时,吸附率均有所降低;随着电极活性炭用量的增加,刚果红的吸附容量逐渐降低,吸附率则逐渐提高,达到吸附平衡所需时间相应也延长.     

载钛活性炭电极电吸附除盐性能的研究

采用sol-gel法制备载钛活性炭(Ti-AC),并用此活性炭制取了Ti-AC电极,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射仪(XRD)和电化学工作站等对活性炭电极的表面形貌、元素组成、化合物形态以及电极的电化学性能进行分析,并考察载钛前后活性炭电极的除盐能力,而且对Ti-AC电极与碳纳米管电极和活性炭纤维电极的实用性进行比较.结果表明,Ti-AC电极含有一定量的Ti元素,其形态为金红石型TiO2,并在电极表面积聚为很多的絮状结构,载钛后双电层形成速率更快,电吸附容量显著提高.对NaCl的吸附试验表明,Ti-AC电极物理吸附降低,电吸附明显提高,除盐率提高了62.7%.实用性分析表明,Ti-AC电极更适宜应用于电吸附除盐.