国家自然科学基金(50908226)
- 作品数：15 被引量：46H指数：4
- 相关作者：王立章李鹏赵跃民乔启成胡云龙更多>>
- 相关机构：中国矿业大学南通农业职业技术学院南通科技职业学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省博士后科研资助计划项目江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程化学工程理学更多>>
- 三维电极体系中有机物降解电流效率及动力学被引量：6
- 2013年
- 根据三维电极体系中电流特征引入了反应电流与体系电流之比(β),结合物质守恒定律以及法拉第定律建立了反应电流效率表达式,并依此建立了三维电极体系反应动力学模型。分别以DSD酸、促进剂M、聚乙烯聚合引发剂3种典型废水为研究对象,控制电流密度分别为5～16、20～60和80～350A/m2,考察相应的有机物降解效果及电流效率。结果表明,实验数据与理论拟合具有较高的相关性,F值检验说明动力学模型高度显著。建立的反应电流效率表达式和动力学模型可作为三维电极体系优化设计与控制的依据。
- 乔启成赵跃民王立章顾卫兵杨春和
- 关键词：三维电极动力学模型电流效率电化学氧化
- 填充床电化学反应器催化氧化法降解苯酚工艺条件的优化
- 2013年
- 采用填充床电化学反应器,以Na2SO4为支持电解质,分别以IrO2-Ta2O5/Ti和PbO2/Ti为阳极,以Ti板为阴极催化氧化降解苯酚。考察了电流密度和进水流量对废水COD去除率、平均电流效率(ACE)和电耗(Esp)的影响。实验结果表明:PbO2/Ti阳极电催化氧化苯酚的效率高于IrO2-Ta2O5/Ti阳极,且PbO2/Ti阳极有更高的ACE和更低的Esp;在以PbO2/Ti为阳极、电流密度为100 A/m2、进水流量为0.8 L/h的条件下,COD去除率最高为90.59%,ACE较高,Esp较低。
- 田娟王立章李鹏胡云龙
- 关键词：电催化氧化苯酚阳极材料
- 电催化降解含酚废水动力学及影响因素研究
- 2013年
- 采用填充床电化学反应器,以IrO2-Ta2O5/Ti为阳极,纯钛板为阴极,在室温条件下处理苯酚模拟废水。文章基于阶段反应理论,研究了填充床电化学系统降解苯酚废水的动力学模型,探讨了进水流速、电流密度、初始酚浓度等因素对模拟废水中苯酚和COD去除率的影响规律;在此基础上,对不同电流密度下的系统能耗进行分析。结果表明:当系统处于扩散控制阶段时,苯酚降解遵循一级反应动力学模型,在反应控制阶段属于零级反应;当起始苯酚浓度为600 mg/L(Na2SO43%),反应时间60 min,进水流速1.1 L/h,电流密度20 mA/cm2时,苯酚去除率可达99.92%,COD去除率为85.21%;随着电流密度增大,能耗提高。
- 张延乐王立章胡云龙李鹏
- 关键词：含酚废水动力学能耗
- 三维电极体系电催化氧化效率的研究被引量：1
- 2013年
- 使用三维电极反应器处理不同盐量的草酸模拟废水,以IrO_2-Ta_2O_5/Ti为阳极、5 mm的球状活性炭(granular activatedcarbon,GAC)为填料,在电流密度100 A/m^2,极板间距50 mm的条件下,进行电催化氧化过程中化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)、电流效率(Average current efficiency)以及能耗(Energy consumption)的对比,实验结果表明在盐量为0.50%～3.00%的范围内,由于双电层电容的储能作用,提高盐量造成COD去除率有所下降,但能够提高反应末期电流效率,同时由于操作电压的降低可减少反应能耗。通过对比苯酚和草酸的电催化氧化过程证明电催化氧化过程具有较强的氧化有机物的能力。
- 胡云龙王立章李鹏张延乐
- 关键词：三维电极反应器盐量电催化氧化双电层电容
- 废水处理三维电极体系中填料的选择评价方法
- 2013年
- 以瞬时电流效率和电耗为衡量标准,对填充活性炭、涂膜活性炭和石英砂3种填料的废水处理三维电极体系进行了研究。实验结果表明:活性炭的瞬时电流效率最高、电耗最低;3种填料对苯酚的选择性氧化系数依次为0.63,0.57,0.46,表明3种填料对苯酚的降解能力依次降低;在初始苯酚质量浓度为600 mg/L、Na2SO4质量分数为3%、电流为1A、进水流量为0.60 L/h的条件下,以活性炭作为填料,苯酚废水的COD去除率可达80.52%。
- 闫茜王立章李鹏田娟芦兆青
- 关键词：电化学三维电极电耗苯酚废水处理
- 负载型粒子电极电催化氧化苯酚的研究被引量：12
- 2015年
- 以颗粒活性炭(AC)为载体,分别采用氧化还原法和热分解法制备了炭载纳米MnO2、SnO2-Sb-Mn粒子电极,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学测试对其物相组成、微观形貌和电催化活性进行表征.结果表明,制备的MnO2晶粒主要以α-MnO2与δ-MnO2晶型聚团存在于AC孔隙边缘,SnO2-Sb-Mn活性组分则以固溶体形式分布于AC表面及孔隙内,两类晶体平均粒径分别为11.47,13.70nm,金属氧化物镀层可增加循环伏安曲线测试过程的伏安电荷量,提高粒子电极电催化活性.填充床苯酚模拟废水电催化降解实验表明,MnO2/AC与SnO2-Sb-Mn/AC填充床电极反应器出水苯酚及COD去除率均高于AC填充床,电流效率增大而能耗降低.在电流密度12.0m A/cm2和反应时间140min条件下,SnO2-Sb-Mn/AC粒子电极的苯酚及COD去除率分别为94.7%和90.4%,电流效率达62.7%,能耗为20.3k Wh/kg COD.
- 伍波李鹏张波王立章
- 关键词：电催化氧化苯酚
- TiO_2-AC电催化氧化含酚废水被引量：4
- 2014年
- 采用溶胶凝胶法制备了TiO2负载型活性炭颗粒。使用X-射线衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)对其进行物相组成及微观形貌分析,结果表明,TiO2晶粒主要以锐钛矿及金红石相填充于AC孔径之中,并形成均匀连续的负载膜;以TiO2-AC/AC分别作为填充床电化学反应器的填充物质对苯酚废水进行了电催化氧化对比性研究,引入表征填充床电化学反应器传质特性的传质系数km计算阳极和粒子电极对苯酚废水的氧化选择系数;实验结果表明,在苯酚废水浓度600 mg/L,操作电压为4.0 V,30 A/m2电流密度,流速0.6 L/h反应条件下以TiO2-AC为填充颗粒时填充床电化学反应器体系的传质系数4.032×10-6m/s大于以AC为填料时填充床电化学反应器的传质系数3.281×10-6m/s,电化学反应电荷控制阶段进程延长0.21 h,苯酚废水COD的去除率由73.2%提高至80.4%,体系电流效率亦由40.2%增加至49.5%,能耗降低2.01 kWh/kg COD;TiO2-AC/AC作为填充床电化学反应器填充颗粒对苯酚废水的选择氧化系数分别为0.74和0.80;紫外吸收光谱表明,TiO2-AC/AC作为填料电催化氧化苯酚废水过程中表现出不同的降解路径。
- 李鹏赵跃民王立章张波张静
- 关键词：传质系数紫外吸收光谱
- 活性炭纤维对酸性橙Ⅱ的吸附性能研究被引量：5
- 2013年
- 研究了25、30、35℃下酸性橙Ⅱ在活性炭纤维上的吸附平衡、吸附热力学和吸附动力学特性。结果表明,酸性橙Ⅱ在活性炭纤维上的吸附等温线可用Freundlich方程进行描述,吸附为自发的吸热过程,温度升高有利于吸附的进行,主要属于物理吸附;伪二级动力学方程、Elovich方程、颗粒内扩散方程均能很好地描述酸性橙Ⅱ在活性炭纤维上的吸附动力学行为,通过拟合得到了其动力学参数。
- 乔启成赵跃民王立章杨春和顾卫兵
- 关键词：活性炭纤维热力学动力学
- 核糖核酸生产废水的电催化氧化动力学研究被引量：1
- 2012年
- 在静态和动态的条件下采用填充床电极反应器(PBER)对核糖核酸(RNA)生产废水进行了详细研究。静态处理结果证明床层中充填的活性炭具有拓展阳极的能力,能够实现运行进程中的原位再生。以IrO2/Ta2O5/Ti为阳极、10 mm的球状活性炭(GAC)为填料,极板间距为50 mm,在0.5 L/h、0.80 A和1.30 A的条件下进行的动态试验。结果表明,COD的变化均遵循零级反应模式,尤其是当引入"填料电流利用系数"参数后,根据Faraday定律所得的新公式能够较为精确的描述有机物氧化过程中电流效率和电耗的变化趋势。
- 胡云龙王立章钱程李鹏张延乐
- 关键词：活性炭
- 填充床电催化氧化工艺处理甲基橙废水实验研究被引量：1
- 2015年
- 以甲基橙模拟废水为降解对象,研究了填充床电化学反应器对偶氮燃料废水的电催化降解特性;结果表明初始浓度450mg/L,电解质含量为2%的甲基橙废水在30A/m2电流密度下经180min降解出水甲基橙浓度为2.93mg/L,去除率达99.3%,UV分析表明降解过程以键裂解为主,无其他大分子组分生成,其浓度变化符合一级动力学降解模型;在此基础上,采用单因素变量实验方法研究了初始甲基橙浓度、电流密度、电解质含量及进水流速对甲基橙电催化过程中动力学常数k的影响,得到各因素控制下动力学常数的数学表达式。依据一级动力学模型给出填充床电化学反应器处理甲基橙废水的浓度预测方程,以其通过电化学反应操作条件的优化实现甲基橙废水的彻底降解或对出水甲基橙浓度的准确预测。
- 张波王立章李鹏高伟
- 关键词：电催化氧化甲基橙单因素实验动力学常数
