张波
- 作品数：5 被引量：26H指数：3
- 供职机构：中国矿业大学环境与测绘学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程理学化学工程更多>>
- TiO_2-AC电催化氧化含酚废水被引量：3
- 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
- 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
- 填充床电极反应器在不同电解质中有机物电催化氧化的电容特性被引量：3
- 2016年
- 研究填充床电极反应器电催化氧化有机物过程中在不同电解质溶液(酸性(H2SO4),碱性(KOH)和中性(Na2SO4))中的电容特性,分别采用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)及电化学阻抗(EIS)测试进行电容特性表征、比电容(Cs)计算及相应动力学分析。研究结果表明:在酸性、碱性及中性条件下,填充床电极反应器有机物电催化过程均表现出一定的电容特性,3种电解质溶液电化学反应过程产生比电容由大到小顺序为酸性、碱性、中性;Cs及稳定性由不同介质类型中有机物电催化降解特性及电解质离子与阳极和炭电极间的迁移特性而决定。酸性溶液中较小的液相电阻(Rs,3.01?)使有机物氧化易于进行,而较小的电荷传递电阻(Rct,1.08?)有利于离子/电荷在阳极和炭电极表面的迁移,产生比电容较大,但由于电催化反应强烈,电容循环稳定性差;碱性溶液中Rs(4.22?)和Rct(3.13?)较大,有机物的氧化分解反应显著降低,比电容较小,然而此时电容效应循环性能较好;中性电解质中有机物电催化氧化难易程度介于二者之间(Rs为3.63?),苯酚氧化生成的聚合衍生物使其Rct(3.79?)增大,产生的比电容最小。
- 李鹏赵跃民王立章张波
- 关键词：电解质电容特性
- 基于AC/SnO_2-Sb粒子电极的苯酚电催化氧化被引量：8
- 2016年
- 采用热分解法,以活性炭(AC)颗粒为基体,利用Sn-Sb固溶特性制备具有催化活性的AC/Sn O2-Sb粒子电极,并通过N2吸附法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及电化学测试对其微孔结构、微观形貌、物相组成和电催化活性进行表征。结果表明,Sn O2-Sb活性组分减少了AC介孔但未破坏高孔隙结构,且以固溶体形式广泛分布于AC孔道表面,不仅增强了AC孔隙内部降解有机物的活性,还增加了电催化活性位点,有助于提升催生羟基自由基的能力;同时只有AC/Sn O2-Sb粒子电极的循环伏安曲线(CV)在1.10V存在明显的苯酚氧化峰,说明Sn O2-Sb固溶体在电催化氧化的作用下,可直接参与苯酚的催化降解。以模拟苯酚废水考察粒子电极的电催化活性以及稳定性,结果表明,在电流密度12.0m A/cm2和反应时间3h条件下,AC/Sn O2-Sb粒子电极的COD和苯酚去除率分别为78.43%和79.52%,均高于AC粒子电极的去除率。此外,AC/Sn O2-Sb在30天连续水处理中表现出较好的电化学稳定性。
- 杨胜翔王立章伍波张波李哲楠
- 关键词：活性碳苯酚
- 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
