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Co_(3)O_(4)纳米阵列电催化膜电极及其处理难降解废水耦合产氢性能研究
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作者 殷昭慧 张琨 +15 位作者 马娜 刘晰 尹振 王虹 杨雪 王晔 秦学涛 成丹阳 郑玉梅 王丽丽 李建新 徐宗伟 唐娜 程博闻 肖德泉 马丁 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期651-663,共13页
传统电化学高级氧化技术存在有机物降解效率不高、能耗大的弊端,并且平板式电极表面存在滞止边界层,严重限制了传质过程.本工作中,我们首先通过水热方法将一维Co_(3)O_(4)纳米针状阵列结构原位负载于金属钛膜电极,低压电场下,实现难降... 传统电化学高级氧化技术存在有机物降解效率不高、能耗大的弊端,并且平板式电极表面存在滞止边界层,严重限制了传质过程.本工作中,我们首先通过水热方法将一维Co_(3)O_(4)纳米针状阵列结构原位负载于金属钛膜电极,低压电场下,实现难降解有机物的去除,其中:对于苯酚的去除率可达≥99%,化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC)去除率分别为99.5%和92.5%,电流效率为88.7%,能耗仅为0.061 kW h(kg COD)^(-1).Co_(3)O_(4)纳米针的阵列式膜电极可以提供更多的CoOOH活性位,增强电场强度,而且其穿透式流体模式导致强化对流,可以明显地改善电催化反应过程的传质,因而提高膜电极的催化效率,降低能耗.最后,我们设计了H型电催化膜反应器,耦合阴极的析氢反应,降解有机物的同时制备纯氢,极大地提高了电极和膜反应器的效率. 展开更多
关键词 有机物降解 难降解废水 电催化反应 膜电极 电化学高级氧化技术 膜反应器 电场强度 平板式
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