活性炭基微孔炭膜制备及电化学性能

论文摘要

分别以高比表面积（860 m2/g）活性炭和煤粉为原料,辅以煤沥青、羧甲基纤维素（CMC）为粘结剂,聚乙烯醇缩丁醛（PVB）为造孔剂,采用压膜成形和焙烧工艺制备活性炭基炭膜（ACM）和煤基炭膜（CM）,借助SEM、TG和电化学工作站等手段对炭膜结构与性能进行了表征.同时,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/ACM和TiO2/CM复合膜电极,探索其电催化水处理性能.结果表明,改变造孔剂含量可以有效调控炭膜孔径尺寸及分布,所制备微孔炭膜孔径范围0.16～0.82μm.与TiO2/煤基炭膜（TiO2/CM）复合膜电极相比,TiO2/ACM复合膜电极具有更高的比表面积（55.9 m2/g）、更优的电化学活性和电催化效率.以TiO2/ACM复合膜电极为阳极构建电催化膜反应器（ECMR）对苯酚废水（COD为2 450 mg/L）处理,当电流密度为1 mA/cm2、停留时间为12 min时,COD去除率高达92.4%.

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 原料
•   1.2 活性炭基炭膜制备
•   1.3 TiO2/ACM和TiO2/CM复合膜电极的制备
•   1.4 测试与表征
•   1.5 电催化膜反应器（ECMR）构建
• 2 结果与讨论
•   2.1 热重分析（TG）
•   2.2 场发射扫描电镜分析（SEM）
•   2.3 炭膜孔径、孔隙率及纯水通量
•   2.4 TiO2/ACM和TiO2/CM复合膜电极电化学性能表征
•     2.4.1 SEM和BET表征
•     2.4.2 CV表征
•     2.4.3 EIS表征
•     2.4.4 CA表征
•   2.5 电催化膜反应器处理苯酚废水
•   2.6 TiO2/ACM复合膜电极反应器抗污染性能
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 熊鸽,王虹,惠洪森,李建新,王同华

关键词: 活性炭,微孔炭膜,复合膜电极,电催化膜反应器,苯酚废水处理

来源: 膜科学与技术 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,材料科学,环境科学与资源利用,工业通用技术及设备

单位: 天津工业大学分离膜与膜过程国家重点实验室分离膜科学与技术国际联合研究中心材料科学与工程学院,大连理工大学化工学院

基金: 国家自然科学基金项目(21676200,21576208),长江学者和创新团队发展计划项目(IRT-17R80),天津市科技计划项目(18PTZWHZ00210)

分类号: TQ127.11;TB383.2;X703

DOI: 10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2019.05.006

页码: 37-44+57

总页数: 9

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