碳纳米管电极电还原降解水中头孢他啶

通过SEM、FITR、CV、Tafel等表征,以头孢他啶为目标污染物,研究了自制多壁碳纳米管电极电还原难降解有机物等的特性,并用高效液相色谱检测反应后目标污染物的质量浓度.结果表明,该电极性能稳定,可耐受一定程度的腐蚀,具有较好的性能.循环伏安结果表明,在800 mV左右获得较大的氧化峰,峰值达到-0.2 mA,头孢他啶在该电极上的降解是不可逆的.碳纳米管电极电还原降解头孢他啶的适宜工艺条件为:电极间距1 cm,电压15 V,初始质量浓度1 mg·L-1,离子强度1 g·L-1,pH=6.0.此条件下,反应60 min,头孢他啶的去除效率可达90%以上,该降解过程为二级反应.     

Ni掺杂Sb-SnO2瓷环粒子电极电催化氧化磺胺嘧啶

为发展废水中抗生素的处理技术、保护水环境安全,采用浸渍法制备Ni掺杂Sb-SnO₂微孔陶瓷环粒子电极,研究了电极对磺胺嘧啶（SDZ）的电催化氧化能力和动力学特征,初步分析了SDZ的降解途径.结果表明,粒子电极表面负载Ni和Sb-SnO₂晶体,有利于电子传递和吸附SDZ,提高了电催化氧化效率;在NaCl浓度为0.02 mol·L^-1、初始pH为8、电流密度为15 mA·cm^-2、粒子电极投加量为15 g时处理15 min,50 mg·L^-1的SDZ能够被完全去除;处理3 h时,反应液TOC去除率达到80.8%,比二维电极高17.6%;电催化氧化SDZ的动力学过程符合一级反应动力学模型,去除速率常数为0.329 min^-1.采用液相色谱-串联质谱分析法（LC-MS/MS）鉴定SDZ的降解产物,电催化降解SDZ可能包括磺酰胺基S—N键和嘧啶环上C—N键断裂、脱磺酸基、脱氨基和·OH氧化等途径.     

活性炭纤维三维电极电催化降解水中间甲酚——效能及影响因素研究

探讨了以活性炭纤维作为三维粒子电极电氧化降解水中间甲酚的可行性与效果.首先对活性炭纤维的表面形貌,比表面积,孔结构和表面官能团情况进行了表征,发现活性炭纤维（ACFs）以单束纤维的结构交叉排列而成,比表面积较大（>1480m²/g）,另外发现活性炭纤维的表面存在较多官能团种类.结合活性炭纤维表征结果,论文对活性炭纤维三维电极的相关影响因素进行了考察,研究了活性炭纤维种类,活性炭纤维与电极的接触方式以及反应溶液初始pH值对实验结果的影响.结果表明,活性炭纤维表面过多的含氧官能团不利于污染物的快速降解,而三维电极电氧化效果随着pH值的降低而显著增大,不同的电极接触方式对三维电极电氧化效果也有较大影响.     

高硅铬铁高压直流接地极腐蚀监测技术与焦炭层填充试验研究

目的 掌握高压直流接地极服役过程中的运行参数及腐蚀状况,包括接地极运行时周边土壤温湿度和馈电元件的腐蚀速率与腐蚀总量等。方法 采用精密电阻探针腐蚀监测技术以及失重法,对比研究加和不加焦炭填包料的高硅铬铁直流接地极在强直流试验过程中,土壤温升与接地极腐蚀情况。结果 基于电阻探针技术,可以准确测量通电过程中馈电元件的腐蚀总量和腐蚀速率。相反,受电化学极化原理限制,电化学监测技术难以对通电状态下的馈电元件腐蚀进行测量。结论 填充的焦炭包覆层能有效延缓高硅铬铁直流腐蚀,使腐蚀速率下降96%。这主要归功于高硅铬铁表面包覆焦炭层后,电解反应从高硅铬铁/土壤层界面过渡到焦炭层/土壤界面,因而对高硅铬铁起到较好的保护作用。     

改性钛基PbO2电极对有机污染物的降解性能——以甲基橙和4-硝基苯酚为例

采用溶胶-凝胶法和电化学沉积法制备了Ti/SnO₂-Sb/Ce-PbO₂电极,并对制备的电极表面形貌、晶体结构和电化学性能进行了分析,进一步探究了该电极对甲基橙和4-硝基苯酚的降解效果.结果表明,由Ce改性的Ti/SnO₂-Sb/Ce-PbO₂电极具有稳定的结构和更好的电化学活性,析氧电位可达1.56V.在电极间距为2cm,电流密度为30mA/cm²,目标污染物的浓度为100mg/L,电解质浓度为0.10mol/L时,作用120min后,Ti/SnO₂-Sb/Ce-PbO₂电极对甲基橙和4-硝基苯酚的降解率分别达到了99.59%和96.16%,180min后TOC的去除率分别达到了56.71%和54.87%,研究结果为该电极降解有机污染物提供了一定的技术支撑.     

多针-水电极直流电晕放电染料废水脱色

采用多针-水电极反应器,研究了直流电晕放电对活性艳蓝KN-R染料废水的脱色,考察了放电电压、初始pH值和初始浓度对活性艳蓝脱色的影响,通过对液相活性物质(O3和.OH)浓度的考察探讨了脱色机理.结果表明,多针-水电极直流电晕放电对活性艳蓝脱色效果明显;放电电压、溶液初始pH值对活性艳蓝脱色效果的影响与其对液相O和.OH浓度的影响一致;.OH和O是促使RBB脱色的主要因素.     

槲皮素修饰玻碳电极(Qu/GCE)的制备及铜离子-牛血清白蛋白结合反应机制研究

通过滴涂法制备槲皮素修饰玻碳电极(Qu/GCE,Quercetin/Glassy Carbon Electrode),并对修饰电极进行电化学性能表征;利用槲皮素修饰电极研究了Cu2+离子与牛血清白蛋白(BSA,Bovine Serum Albumin)的结合反应机制.循环伏安法测试结果显示该修饰电极具有准可逆氧化还原反应;将槲皮素修饰电极应用于测试重金属离子-血清白蛋白的结合反应机制,在pH 5.0 HAc-NaAc缓冲溶液体系中,使用槲皮素修饰电极测定Cu2+-BSA相互作用,显示出良好的线性响应关系.根据文献报道结合实验数据,本文建议了结合参数计算理论方程,并利用建议的理论方程计算了Cu2+-BSA的结合常数及结合位点数,相关研究结果可为槲皮素修饰电极研究非共价相互作用提供有益参考.     

电流对MEC-3DBER-S脱氮除磷效果的影响及机理分析

针对低C/N污水处理厂二级处理出水中氮、磷去除问题,基于三维电极生物膜工艺（3DBER）反硝化脱氮碳源消耗量少的特点,构建了微电凝聚-三维电极生物膜耦合硫自养强化脱氮除磷工艺（MEC-3DBER-S）.对比研究了3DBER与MEC-3DBER-S在不同电流强度条件下的运行特性,并结合基于nirS基因的克隆文库技术分析了MEC-3DBER-S中反硝化微生物的构成.运行结果表明,MEC-3DBER-S有效强化了氮、磷的去除效果,特别是提高了低电流条件下的脱氮效率;同时电流作用能够促进海绵铁腐蚀,提高除磷效果.当C/N=1.5、HRT=8h、I=300mA条件下,其TN和TP去除率分别达到75%和78%,分别比3DBER高10%和28%左右.基于nirS基因的克隆文库结果表明,MEC-3DBER-S中同时存在与具有异养、氢自养、硫自养和铁自养反硝化功能的菌属相似的细菌.该体系中有机碳源、H2、单质硫和Fe²⁺等电子供体可相互补充,强化了脱氮;同时,体系中还存在物化联合生物除磷的作用,强化了除磷.因而,MEC-3DBER-S复合反硝化体系保证了较高的脱氮除磷效果.     

Optimization of mixture ratio of electrolyte for reducing activation resistance of proton exchange membrane fuel cell

The purpose of this study is to find an optimal mixture ratio of the platinum-loaded carbon catalyst and the electrolyte in a membrane electrode assembly (MEA) of a proton exchange membrane fuel cell for reducing the activation resistance, which influences the electrochemical surface area, activation polarization, and maximum power density of the MEA. First, mixture ratios of 10, 20, 40, and 60 wt% platinum-loaded carbon catalysts and electrolyte were examined. The results indicated that the fuel cell performance improved for mixing weight ratios of 1.0:2.0 in 10 wt% Pt/C, 1.0:1.8 in 20 wt% Pt/C, 1.0:1.1 in 40 wt% Pt/C, and 1.0:0.5 in 60 wt% Pt/C. Next, we evaluated the activation resistances of the MEA from the AC impedance characteristics using the optimal mixing weight ratio of the platinum-loaded carbon catalyst and the electrolyte. It was found that the activation resistances of the anode and cathode decrease with an increase in the weight ratio of platinum-loaded carbon in the catalyst layer.     

Electrochemical oxidation of humic acid at the antimony- and nickel-doped tin oxide electrode

This work investigated the degradation of humic acid （HA） in aqueous solution by electrochemical oxidation with Antimony- and Nickel-doped Tin oxide electrode （Ni-Sb-SnO2/Ti electrode） as the anode. Initial concentrations of HA ranged from 3 to 9 mg-L 1. Under such a concentration scope, the degradation of HA was a mass transfer controlled process. Degradation rate increased with the increase of HA initial concentration. Test on the effect of tert-butanol revealed that · OH played an important role in the oxidation of HA. The absence of cation Ca2＋ was beneficial to HA degradation, which suggested that both indirect and direct electrolyze happened during the whole electrochemical oxidation process. Alkaly （pH = 12） and neutral （pH = 7） conditions were benefical to HA degradation.