近期,我院林少华教授团队在工程技术领域国际著名期刊《Journal of Water Process Engineering》(JCR 工程化学类Q1区、影响因子7.34)发表了题为“Electrochemical oxidation of aniline using a high-flux CNT filter”的研究论文。(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2021.102536)。该成果获得了国家自然科学基金项目等资助。
电化学阳极氧化法(AO)因其处理效率高,调控简单,易于与其他技术的结合而被认为是一种处理有机污染废水的有效方法。但采用板状电极的平行流反应装置,会因为传质限制作用存在较厚的水动力学边界层。碳纳米管(CNT)具有很好的稳定性、高比表面积和高孔隙率,是过滤式电化学反应装置电极的良好选择。但已有的CNT电极电化学过滤装置普遍存在容易积气、死端过滤流量受限、CNT膜易解体等不足。针对以上问题,论文以无机陶瓷平板膜作为CNT电极载体,设计了一种高通量碳纳米管电极电化学过滤反应装置,研究了水质和运行条件的影响,比较了不同运行模式的电流效率。新装置对水中苯胺实现了高效去除,最大过流密度可达83.9mL/(cm2⋅h),是典型CNT电化学过滤反应器的4.0~16.1倍。
采用陶瓷膜作为电极支撑的结构设计,有效克服了常规CNT电化学反应器易于积气和电极脆弱的缺陷,极大提高了碳纳米管电极电化学过滤技术的实用性。
图1 高通量CNT电极电化学过滤反应装置
1. 玻璃反应池; 2. 陶瓷膜; 3. 玻璃基座; 4. 参比电极; 5. 钛对电极; 6. 绝缘隔离层; 7. CNT工作电极.
投稿:林少华、李强 编辑:丁志锋