CuO-Co3O4改性钛基纳米电极去除水中硝酸盐

X703; 依据金属有机框架(MOF)合成路径,经两次水热再煅烧的方法制备CuO-Co3O4 改性钛基纳米电极(CuO-Co3O4@TBNE).XRD和XPS表征表明,电极表面由Co3O4和Cu2+组成;SEM和EDS表征发现质量分数约7.85%的Cu元素负载在了Co3O4纳米条上;利用线性扫描伏安法测试了电极对于水中NO3--N的电催化还原能力,发现其电流响应密度较大,表现出了较强的电化学活性.将其用于电催化还原去除水中硝酸盐,结果表明,在pH=7、电流密度10 mA/cm2、NO3--N初始质量浓度50 mg/L条件下电解2 h后NO3--N去除率达到99.73%;电极可以在较大酸碱范围内...

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Published in工业水处理 Vol. 45; no. 2; pp. 46 - 53
Main Authors 刘松麟, 杨庆峰, 邱辉强, 孙宇雯, 刘阳桥
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院上海高等研究院绿色化学工程技术研究与发展中心,上海 201210 01.02.2025
中国科学院大学,北京 100049%中国科学院上海高等研究院绿色化学工程技术研究与发展中心,上海 201210%中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 200050
Subjects
硝酸盐
金属有机框架
titanium-based nanoelectrode
四氧化三钴
nitrate
电催化
electrocatalysis
钛基纳米电极
tricobalt tetraoxide
metal-organic frameworks
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ISSN1005-829X
DOI10.19965/j.cnki.iwt.2024-0068

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Summary:X703; 依据金属有机框架(MOF)合成路径,经两次水热再煅烧的方法制备CuO-Co3O4 改性钛基纳米电极(CuO-Co3O4@TBNE).XRD和XPS表征表明,电极表面由Co3O4和Cu2+组成;SEM和EDS表征发现质量分数约7.85%的Cu元素负载在了Co3O4纳米条上;利用线性扫描伏安法测试了电极对于水中NO3--N的电催化还原能力,发现其电流响应密度较大,表现出了较强的电化学活性.将其用于电催化还原去除水中硝酸盐,结果表明,在pH=7、电流密度10 mA/cm2、NO3--N初始质量浓度50 mg/L条件下电解2 h后NO3--N去除率达到99.73%;电极可以在较大酸碱范围内工作,中性和酸性条件下比在碱性条件下电化学还原效果更好;此外,当添加质量浓度为1 000 mg/L的Cl-时,可以获得93.7%的总氮去除率.添加叔丁醇(TBA)的原子氢清除实验表明,该电极催化体系对NO3--N的还原基本沿直接电子还原路径进行.稳定性评价实验表明,CuO-Co3O4@TBNE电极在10次循环实验中表现出了较好的稳定性以及极低的金属浸出量.
ISSN:1005-829X
DOI:10.19965/j.cnki.iwt.2024-0068