原位順磁共振揭秘水環(huán)境修復節(jié)能新技術
【純水設備http://www.seoarticles.cn】水污染一直是環(huán)境保護的重要問題之一。其中，難降解難降解污染物是水污染領域的“釘子戶”。內(nèi)分泌干擾物和持久性有機污染物可引起癌癥、致畸和誘變作用，甚至影響人體內(nèi)分泌系統(tǒng)，危害生殖健康。長期以來，紫外/過氧化氫、紫外/過硫酸鹽、電化學氧化、芬頓氧化等先進氧化技術是處理這類難降解污染物最常用的方法。但在這些方法中，過氧化氫的儲運存在很大的危險性純水設備，在世界各地過氧化氫爆炸造成了嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失。過硫酸鹽較易儲存，增加了水體的含鹽量，紫外光或電能的高能耗，長期以來受到成本和安全因素的限制，導致此類先進氧化技術的發(fā)展。
近日，同濟大學科研團隊在《國際學術期刊》上發(fā)表小型論文(DOI: 10.1002 / SMLL)。201900153)報道,原位電化學順磁共振與先進技術的基礎理論研究,開發(fā)了一種新的基于自由基氧化廢水處理技術,沒有額外的化學氧化劑,采用間歇式電源的戰(zhàn)術,大大節(jié)省能耗的電化學治療,并解決了傳統(tǒng)方法和試劑成本過高的過硫酸鹽試劑和水鹽濃度升高的風險。本文第一作者為同濟大學化學科學與工程學院博士生蔡俊卓，通訊作者為趙國華教授。該研究還獲得了第十屆全國環(huán)境化學大會(http://ncec2019.com)的口頭報告一等獎。
間歇供電節(jié)省能源消耗
在傳統(tǒng)的電化學氧化技術中，電能的消耗使得許多企業(yè)對這種污水處理技術望而卻步。特別是隨著污染物濃度的降低，大量電能被消耗在水的氧化過程中，有害成分無法得到有效的降低。在課課組開發(fā)的新型電化學系統(tǒng)中純水設備，由于電極和電化學系統(tǒng)的特殊性，在停電的情況下可以有效的氧化污染物一段時間。在適當?shù)耐〝啾认?，與連續(xù)供電相比，該方法的功耗降低了40%左右，在功耗方面優(yōu)于其他同類技術。如果采取適當?shù)膬?yōu)化措施，有望進一步降低電能消耗，為水污染控制技術帶來新的技術思路。
避免水體鹽化和降低試劑成本
傳統(tǒng)的基于硫酸根自由基的氧化技術中，需要不斷地外加過硫酸鹽才能維持系統(tǒng)的氧化能力，同時，過硫酸鹽會轉化成硫酸根離子，造成水體中硫酸鹽的含量越來越高，對生態(tài)環(huán)境的健康造成了極大的威脅。然而該團隊開發(fā)地新技術中，利用廢水中原本存在的硫酸根離子，無需外加試劑，僅需要在間歇地低電位條件下即可活化產(chǎn)生強氧化性的硫酸根自由基。這種方法避免了不斷地加入過硫酸鹽，從而使得廢水的鹽濃度可以維持在一個適當?shù)胤秶鷥?nèi)。同時也避免了加入大量化學試劑帶來的高額成本。
新型自由基機理
為了研究該系統(tǒng)中的自由基化學機制，團隊與德國布魯克公司合作，采用原位電化學順磁共振儀結合自旋捕獲技術對這種電化學水處理技術中的自由基進行的檢測。研究表明，這種持續(xù)氧化的能力得益于特殊的電極和電解池結構純水設備，使得過二硫酸鹽在體系中不斷累積，而在斷電情況下，這些累積的物質(zhì)又會緩慢地活化為強氧化性的自由基，從而實現(xiàn)在斷電階段的持續(xù)氧化污染物。這種原位電化學順磁共振測量方法，將繼續(xù)為后續(xù)的一系列研究工作作為理論支撐。蘇州皙全皙全純水設備公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設備，超純水設備及純水設備，水處理設備和去離子水設備。
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