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活性炭纤维/泡沫镍阴极的电化学工艺除藻效能
引用本文:向平,连慧兰,王韬,江雨竹,薛英浩.活性炭纤维/泡沫镍阴极的电化学工艺除藻效能[J].哈尔滨工业大学学报,2019,51(8):46-53.
作者姓名:向平  连慧兰  王韬  江雨竹  薛英浩
作者单位:三峡库区生态环境教育部重点实验室(重庆大学),重庆,400045;三峡库区生态环境教育部重点实验室(重庆大学),重庆,400045;三峡库区生态环境教育部重点实验室(重庆大学),重庆,400045;三峡库区生态环境教育部重点实验室(重庆大学),重庆,400045;三峡库区生态环境教育部重点实验室(重庆大学),重庆,400045
基金项目:“十二五” 国家科技支撑计划项目(2012BAJ25B06-001)
摘    要:蓝藻爆发问题长期严重影响饮用水安全,为此,发展有效的技术控制和减少藻类的繁殖尤为迫切.以钛基铂电极(Pt/Ti)为阳极,活性炭纤维/泡沫镍电极(ACF/Ni)为阴极,通过考察阴极材料(ACF/Ni和不锈钢)、铁投加浓度及价态对电化学除藻的影响,探究Pt/Ti-ACF/Ni-Fe~(2+)电化学体系对藻类的去除效果和机制.结果表明,当Fe~(2+)投加浓度为0.05 mmol/L、电流密度为50 mA/cm~2、极板间距为1.0 cm、初始pH为6.0、初始藻细胞密度为1.2×10~9~1.4×10~9个/L时,电化学处理15 min,藻细胞的去除率为93%.基于对各实验中铁离子浓度、H_2O_2浓度及pH的分析,·OH的间接检测,ACF的红外光谱分析,藻细胞和ACF/Ni的电镜扫描以及ACF的比表面积分析,探究Pt/Ti-ACF/Ni-Fe~(2+)电化学体系的除藻机理.在Pt/Ti-ACF/Ni-Fe~(2+)电化学除藻体系中,H_2O_2通过电化学还原在ACF/Ni阴极表面高效产生,反应过程中产生固相铁附着于ACF表面并发生Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)的反应,同时产生羟基自由基,电化学除藻的主要机理是均相电Fenton和非均相电Fenton反应.

关 键 词:活性炭纤维电极  电化学  过氧化氢    去除率
收稿时间:2018/7/22 0:00:00

Efficiency and mechanism of algae removal by electrochemical technique using activated carbon fiber/nickel foam cathode
XIANG Ping,LIAN Huilan,WANG Tao,JIANG Yuzhu and XUE Yinghao.Efficiency and mechanism of algae removal by electrochemical technique using activated carbon fiber/nickel foam cathode[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2019,51(8):46-53.
Authors:XIANG Ping  LIAN Huilan  WANG Tao  JIANG Yuzhu and XUE Yinghao
Abstract:
Keywords:activated carbon fiber electrode  electrochemistry  hydrogen peroxide  algae  removal efficiency
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