基于水力空化的化工过程强化研究进展

水力空化（HC）是一种利用声化学效应（即空泡溃灭时释放出的巨大能量）的高效、绿色化工过程强化技术,是国内外的研究热点。该技术具有设备造价低、可放大性强、可与其他物理及化学方法高效耦合等优点,工业应用前景广泛。本文介绍了HC现象及其特性;归纳了近年来HC技术在有机废水处理、水消毒与生物燃料制备等代表性应用的研究、应用进展以及作用机理,展示了其工业应用的潜力;总结了用于诱发HC现象的水力空化反应器的发展过程与研究现状;最后,结合发展趋势与作者的研究经历,归纳了国内外在HC研究方面存在的问题,指出了其未来发展方向,为HC技术的发展与工业应用探索提供建设性意见。     

TiO_2纳米管光阳极协同载铂石墨烯电阴极催化还原CO_2

以载铂TiO_2纳米管(Pt-TNT)为光阳极催化剂,以载铂石墨烯(Pt-RGO)为电阴极催化剂,将水分解与CO_2还原相结合,在双室反应器中将CO_2转化为甲酸(HCOOH)和甲醇(CH3OH)等化工品。实验考察TiO_2纳米管(TNT)制备过程中电解液、氧化电压、时间及热处理温度对TNT的影响,并通过恒电流电沉积进行载铂改性提高TNT光响应。通过乙二醇还原法制备了性能优良的Pt-RGO阴极催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及原子力显微镜(AFM)等进行详细表征。TNT载铂后显著提高了系统光电性能和CO_2还原效率,在阴极Pt-RGO催化作用下光电还原CO_2的碳原子转化率显著提高到1120 nmol/(cm~2?h)。