Bi-SnO_(2)电催化膜的制备及对饮用水中卡马西平的强化去除

以家用净水器活性炭滤芯为支撑体(Carbon membrane,CM),通过电沉积法制备Bi-SnO_(2)电催化膜(Bi-SnO_(2)/CM),通过电催化强化降解饮用水中的PPCPs.采用SEM、EDS、XRD分别对CM、SnO_(2)/CM和Bi-SnO_(2)/CM进行了结构表征,并利用Tafel、CV、EIS方法对3种膜的析氧电势、比电容和电化学阻抗等电化学特性进行表征,并选取卡马西平(Carbamazepine,CBZ)作为PPCPs代表物进行电催化效能试验研究.结果表明:采用电沉积-水热方法制备的Bi-SnO_(2)纳米颗粒的粒径尺寸约为27.2nm,可以很好地负载到活性炭滤芯表面,并制备出电化学性能优异的电催化膜,相比基膜其Tafel斜率由31.09mV/dec增至80.22mV/dec,电化学阻抗由1.03Ωcm^(2)降低为0.37Ωcm^(2),比电容也由0.689F/g增至2.635F/g.最终通过实验验证了其对卡马西平的降解效果,在静态循环实验中,Bi-SnO_(2)/CM对CBZ的去除率30min可达到97.3%,在运行1h后矿化率为59.2%,耗能为123.87kW·h/kgTOC,ΔTMP为0.177kPa.在连续运行时,Bi-SnO_(2)/CM对CBZ的去除率达93.7%,在运行1h后矿化率为35.2%,耗能为208.33kW·h/kgTOC,ΔTMP为0.613kPa.说明Bi-SnO_(2)/CM电催化膜具有良好的导电性、电催化活性和稳定性,同时对CBZ具有较好的去除效果.

氧化铝改性活性炭纤维电吸附除氟效能及机理

采用溶胶─凝胶法制备氧化铝(Al2O3)凝胶,将Al2O3凝胶涂覆在活性炭纤维(ACF)表面,进行热处理后制备改性电极(ACF-Al),并通过SEM、XRD及孔径分析对其进行表征.其次,采用配水试验考察电吸附除氟性能,结果表明,在相同试验条件下,选择氟化钠为目标去除物,ACF-Al的电吸附容量较ACF提升了约1倍,通过响应面试验优化后得出最优运行参数:电压2.5V、浓度15mg/L及pH5.72.此外,通过设置两对电极除氟,其出水水质可进一步提高并满足饮用水卫生标准.该电极具有良好的稳定性和循环使用性能,经过多次循环再生后,吸附量未发现明显减少.最后,考察其电吸附机理,通过除氟曲线拟合符合Langmuir吸附等温模型,吸附动力学遵循准一级动力学模型,并结合傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析,发现氟离子的吸附机理不仅包含物理电吸附,还在ACF-Al表面通过离子交换,取代了-OH基团发生化学吸附.

正渗透去除微塑料效能及其响应面法优化

试验选取PET塑料颗粒作为去除目标物,NaCl溶液为汲取液,分别考察正渗透膜通量变化及对PET颗粒的去除影响因素分析。结果表明:增大汲取液浓度、运行温度、膜面流速和PET粒径均能显著提高膜通量,且其总膜比通量也较大,但与膜通量衰减存在一定交互作用;试验周期内,在汲取液中未检测到PET颗粒,去除率可达100%。去除率分别由膜截留率及装置系统吸附率贡献,两者占比在各去除影响因素分析中有所变化,其中汲取液浓度、膜面流速和粒径对吸附率去除贡献比影响较大,而温度对其影响不显著,且相关性不强;最后用响应面法优化汲取液浓度、膜面流速和温度对总膜比通量的影响。回归模型分析表明三种影响因素影响程度为:1)在低膜面流速的条件下汲取液浓度>膜面流速>温度;2)在高膜面流速的条件下汲取液浓度>温度>膜面流速。优化方案模型的模拟预测值与实验测试值基本吻合。

酸化活性炭纤维电吸附除氟影响因素分析

以氟化钠为去除目标物,通过酸化活性炭纤维(ACF)电吸附法除氟。采用扫描电镜(SEM)、低温氮气吸脱附法(BET)和循环伏安法(CV)对ACF进行表征和测试。结果表明:通过4%盐酸酸化的活性炭纤维比电容高达133.7F/g,具有较好的电吸附除氟性能。确定了最优实验条件(电压1.8V、流量5mL/min、极板间距2mm、初始浓度30mg/L),并在此基础上,施加三对电极板工作,保持循环测试6次,平均去除率可达29.3%。除氟拟合曲线符合Freundlich吸附等温模型,吸附过程符合准一级动力学模型。

航天器密封舱连接处漏率检测方法

带有密封舱段的航天器进行真空热试验时,需要通过容器外的压控系统对密封舱内的压力进行调节与控制。一般通过压控管道(金属波纹管)将密封舱与压控系统相连,一旦压控管道与密封舱连接处出现泄漏,航天器真空热试验将无法进行,因此,保证连接处漏率满足试验要求十分重要。本文对连接处的具体结构进行研究,得出了连接处的漏率检测方法,并进行了试验验证,取得了良好的效果。