一种电化学还原去除水体中高氯酸盐的方法

    公开(公告)号:CN107162117B

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN201710411266.9

    申请日:2017-05-31

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 高冠道 徐芳

    Abstract: 本发明涉及一种电化学还原去除水体中高氯酸盐的方法,其基本特征在于,选用碳纳米管作为阴极基底材料,首先对碳纳米管进行硝酸酸化,然后采用化学还原法在碳纳米管上负载锡单质作催化剂合成复合材料Sn@CNTs,通过真空抽滤制成膜电极。将Sn@CNTs膜电极装在过滤式电化学反应器内作阴极,多孔镀钌钛板作阳极,外接直流电源,用蠕动泵将高氯酸盐废水泵入反应器,高氯酸根在阴极得电子被还原为氯离子得到去除。本发明使用复合材料Sn@CNTs膜电极作阴极,能够有效的电还原去除高氯酸盐。

    一种基于碳纳米管制备膜电极及其电解去除有机污染物的方法

    公开(公告)号:CN104211138B

    公开(公告)日:2019-04-23

    申请号:CN201310208195.4

    申请日:2013-05-30

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于碳纳米管制备膜电极用于有机污染物电催化降解的方法,其基本特征在于结合滤膜和电催化技术,在过滤的同时催化降解流过膜孔的有机污染物。本发明首先预处理碳纳米管,并将其均匀分散在有机溶剂中,然后通过真空抽滤、清洗等步骤制得碳纳米管膜;然后将此碳纳米管膜装配在耦合有阴阳两极供电系统的过滤式反应器中,并连接直流电源,并通过泵将污水压过膜电极。碳纳米管膜电极有大的比表面积和纳米级的空隙,污染物在流过碳纳米管间的纳米级孔隙被过滤的同时,每根碳纳米管上被加载的电场可以有效地降解有机污染物。本发明有效地提高了传质效率、充分利用了碳纳米管膜的大比表面积,最终在远低于常规的二维平行板电极的操作电压下,高效低耗地催化降解有机污染物。该技术可广泛用于染料废水、含酚废水。

    一种阴阳两极协同降解硝基苯类污染物的“三明治”型膜电极系统及方法

    公开(公告)号:CN104211139B

    公开(公告)日:2018-10-02

    申请号:CN201310213119.2

    申请日:2013-05-31

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于碳纳米管制备“三明治”型膜电极系统,并通过阴极膜电极还原难降解的硝基苯类污染物,生成易降解的苯胺类中间产物;然后该中间产物进入阳极膜电极被氧化去除,实现了阴阳两极协同降解硝基苯类污染物。本发明通过预处理纯化和活化碳纳米管,然后通过抽滤制得电催化膜,并将电催化膜‑PVDF膜或者PTFE膜或者PES膜‑电催化膜通过压力机压制在一起,形成包括阴阳两极及其隔膜的“三明治”型结构。将此组合膜装配于板框过滤装置上,并连接电源,待处理的硝基苯类废水通过泵打入此系统,并依次通过阴极膜和阳极膜。硝基苯类污染物先被还原为易被氧化的中间产物,然后再被进一步氧化去除。

    一种阴阳两极协同降解硝基苯类污染物的“三明治”型膜电极系统及方法

    公开(公告)号:CN104211139A

    公开(公告)日:2014-12-17

    申请号:CN201310213119.2

    申请日:2013-05-31

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于碳纳米管制各“三明治”型膜电极系统,并通过阴极膜电极还原难降解的硝基苯类污染物,生成易降解的苯胺类中间产物;然后该中间产物进入阳极膜电极被氧化去除,实现了阴阳两极协同降解硝基苯类污染物。本发明通过预处理-焙烧-酸化等纯化及活化碳纳米管,然后通过抽滤制得碳纳米管膜,并将碳纳米管膜-PVDF(或者PTFE或者PES)-碳纳米管膜通过压力机压制在一起,形成包括阴阳两极及其隔膜的“三明治”型结构。将此组合膜装配于板框过滤上,并连接电源,待处理的硝基苯类废水通过泵打入此系统,并依次通过阴极和阳极膜。硝基苯类污染物先被还原为已被氧化的中间产物,然后再被进一步氧化去除。

    一种电化学还原去除水体中高氯酸盐的方法

    公开(公告)号:CN107162117A

    公开(公告)日:2017-09-15

    申请号:CN201710411266.9

    申请日:2017-05-31

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 高冠道 徐芳

    Abstract: 本发明涉及一种电化学还原去除水体中高氯酸盐的方法,其基本特征在于,选用碳纳米管作为阴极基底材料,首先对碳纳米管进行硝酸酸化,然后采用化学还原法在碳纳米管上负载锡单质作催化剂合成复合材料Sn@CNTs,通过真空抽滤制成膜电极。将Sn@CNTs膜电极装在过滤式电化学反应器内作阴极,多孔镀钌钛板作阳极,外接直流电源,用蠕动泵将高氯酸盐废水泵入反应器,高氯酸根在阴极得电子被还原为氯离子得到去除。本发明使用复合材料Sn@CNTs膜电极作阴极,能够有效的电还原去除高氯酸盐。

    1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸生产废水的治理及其回收利用方法

    公开(公告)号:CN101066824B

    公开(公告)日:2010-10-27

    申请号:CN200710057626.6

    申请日:2007-06-14

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: Y02W10/15

    Abstract: 本发明是一种萘系染料中间体1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸生产废水的治理与资源回收利用方法。它是将生产废水经蒸馏预处理后,通过三柱串接的大孔弱碱性树脂ND900吸附树脂,使废水中所含的1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸及其中间产物等有机物吸附在树脂上,吸附柱出水加碱中和至中性后进行减压蒸馏,蒸馏出水经好氧生化处理达标排放。处理前后废水的CODcr从16700mg/L左右降至100mg/L以下,可达国家二级排放标准。树脂用NaOH+H2O的脱附剂脱附再生,使用10批次后用甲醇处理,可反复使用。脱附液经蒸馏回收,蒸馏出水重复使用。采用本发明方法回收的萘系染料中间体1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸及其中间产物可作为原料回到原生产工艺,在治理废水的同时,实现了废物资源化回收利用。

    高效修复水体中有机物污染沉积物的反应格栅技术

    公开(公告)号:CN101289255A

    公开(公告)日:2008-10-22

    申请号:CN200710057164.8

    申请日:2007-04-18

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 我国水体污染严重,同时突发性污染事故在我国时有发生,更加剧了水体污染沉积物的恶化。本发明开发了一种采用复合活性材料修复受污染沉积物的技术。当受污染沉积物释放出的有机污染物即将迁移到水体时,该复合材料及时吸附沉积物释放出的有机污染物,同时该复合覆盖材料能将吸附到其中的有机污染物通过氧化还原作用降解为无害的或易被水体自净降解的物质;而且多孔材料上自然附着的微生物在微粒表面以菌斑或菌群的形式存在,可以将上述降解中间产物彻底矿化。这样该技术通过集成吸附作用、氧化还原作用以及生物降解等技术,实现了受污染沉积物的修复。

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