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公开(公告)号：CN103265149A
公开(公告)日：2013-08-28
申请号：CN201310229466.4
申请日：2013-06-08
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种无需外加电源的微生物燃料电池驱动的电吸附同时处理多种废水的装置及方法。这个装置主要由电吸附单元、微生物燃料电池(MFCs)和外接电阻组成。MFCs在处理有机废水同时能够产生电能，所产生的电能可用于电吸附单元从而实现酚类化合物等难降解有机污染物的高效电吸附。与常规吸附相比，该装置可有效提高污染物的吸附容量，性能与外加电源的普通电吸附相近，但该装置无需外加电源，从而节约了处理成本，同时又可以借助MFCs实现其他废水的处理，能同时实现多种废水的高效处理，具有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN119160987A
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202310724391.0
申请日：2023-06-19
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种负载有FeS的海藻酸衍生碳壳包裹Fe3O4催化剂(FeS/Fe3O4@C)的制备方法，及将其负载于阴极用于非均相电芬顿水处理实现污染物的高效去除。以海藻酸钠混合炭黑和FeSO4分别作为碳源和铁源，将一步交联法合成的三维凝胶进行原位热解，所得催化剂实现了FeS沉积于碳包裹Fe3O4颗粒的表面，表现多层结构的多反应活性中心。本发明所制备的双功能电芬顿催化剂成本低廉、催化剂稳定性强，阴极催化剂的H2O2选择率可达90％‑95％，且铁溶出极低(
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公开(公告)号：CN119076024A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202310663962.4
申请日：2023-06-06
Applicant: 南开大学
IPC: B01J27/128 , B01J37/10 , C02F1/461 , C02F101/30
Abstract: 本发明涉及光电芬顿氧化技术、污水处理技术领域，具体地，涉及一种光电芬顿催化剂的制备及其非均相可见光光电芬顿降解有机污染物的方法。本发明制备的Fe掺杂且含Bi单质的Bi7O9I3催化剂具有更高的光生载流子的分离效率，以及更宽的光响应范围，在光照下可以提供光生电子加速Fe3+/Fe2+循环。本发明以自制Fe‑Bi/Bi7O9I3为非均相催化剂，空气主动扩散电极为阴极，DSA为阳极，LED可将光为光源，构建非均相可见光光电芬顿体系。该光电体系无需曝气原位高效电合成并利用H2O2，在可见光激发下，Fe‑Bi/Bi7O9I3的光生空穴电子发生分离，光生电子用于促进Fe3+/Fe2+循环，以及直接活化H2O2，进而产生大量羟基来降解污染物，同时光生空穴也可以直接氧化一部分污染物。
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公开(公告)号：CN115304149A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210925733.0
申请日：2022-08-03
Applicant: 南开大学
IPC: C02F1/70 , C02F1/28 , C02F101/22
Abstract: 本发明涉及一种滴定法合成焦性没食子酸改性纳米零价铁有效去除六价铬的方法，通过滴定法合成焦性没食子酸‑纳米零价铁络合物，在厌氧的条件下，利用静电吸附作用将六价铬离子吸附到纳米零价铁的表面。随后，含有焦性没食子酸改性的纳米零价铁与吸附的六价铬反应生成二价铁和氢氧化铬。六价铬在纳米零价铁的表面也能被二价铁还原生成三价铁和氢氧化铬。焦性没食子酸含有两个相邻的酚羟基包覆在纳米零价铁的表面，影响了二价铁离子的生成，但是增强了六价铬离子在材料表面的吸附能力。吸附在纳米零价铁表面的焦性没食子酸可以将三价铁离子还原成二价铁离子，继续参与六价铬离子的还原。本方法操作性强，反应时间较短，材料具有高效性，高稳定性。
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公开(公告)号：CN113336310A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110663497.5
申请日：2021-06-10
Applicant: 南开大学
IPC: C02F1/78 , C02F1/72 , B01J29/03 , C02F101/30
Abstract: 本发明涉及一种含钴的氮掺杂有序介孔碳(Co‑N‑CMK3)为催化剂的催化臭氧水处理方法。本发明催化剂的特征在于：以介孔硅基分子筛材料SBA‑15为硬模板剂，用六水硝酸钴和三聚氰胺对SBA15孔道进行填充得到含钴的氮掺杂有序介孔碳催化剂(Co‑N‑CMK3)。Co‑N‑CMK3具有有序介孔结构，具有较大的比表面积和良好的结构稳定性。在催化臭氧水处理方法中，该催化剂可有效提高对阿特拉津(ATZ)的去除,该过程遵循吸附和催化臭氧氧化共同作用的机制，Co‑N‑CMK3催化臭氧降解ATZ体系中反应速率常数达0.374min‑1，是单独臭氧化中的374倍。且在pH 3‑9内Co‑N‑CMK3催化臭氧水处理方法去除污染物均表现出优异的效果，该水处理方法对去除不同种类污染物具有广泛的适用性。
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公开(公告)号：CN113275040A
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202110659544.9
申请日：2021-06-11
Applicant: 南开大学
IPC: B01J31/22 , B01J23/83 , C02F1/461 , C02F1/467 , C02F101/34 , C02F101/38
Abstract: 本发明公开了一种Fe3O4@C界面限域负载Ce‑MOFs催化剂(Ce‑MOFs/Fe3O4@C)的制备方法，及将其负载于阴极应用于非均相电芬顿水处理方法中实现污染物的高效去除。本发明催化剂的特征是：通过溶剂热法同时合成了铈‑金属有机框架和铁‑金属有机框架(Ce/Fe‑MOFs)，利用两种MOFs分解温度的不同，实现了Ce‑MOFs沉积于碳包裹Fe3O4颗粒的表面，实现了Ce‑MOFs与碳之间的界面限域以及多层结构表现的多反应中心。利用氧空位及Ce‑MOFs与Fe3O4@C之间的强作用力促进O2还原为H2O2和O2·‑，而Fe2+及Ce3+活化产生的H2O2产生·OH，同时Ce4+活化O2·‑产生1O2，从而实现多种自由基对污染物的催化。Ce‑MOFs/Fe3O4@C催化剂表现出高的H2O2选择率，高的电流效率及低的溶出铁的特点。同时该催化剂可在低电势，宽pH下对多种污染物实现高效去除，解决了常规均相芬顿反应pH适应范围窄以及不能重复使用的问题。
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公开(公告)号：CN112850856A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202011618115.9
申请日：2020-12-31
Applicant: 南开大学
IPC: C02F1/461 , C02F101/30
Abstract: 本发明涉及环境工程领域，具体地，本发明涉及一种亚硫酸盐提升电芬顿去除有机污染物效能的方法。本方法解决了传统电芬顿工艺pH应用范围窄(pH2.8‑3.5)，铁离子还原速度慢的问题，通过电芬顿/亚硫酸盐体系产生了羟基及硫酸根自由基等多种自由基，提升了电芬顿反应速率可达数十倍，拓宽了pH的适用范围，在酸性、中性及偏碱性条件下均可取得较好的污染物去除效果。且通过亚硫酸盐还原三价铁，加速了铁循环。同时本方法还具有操作简单，成本低廉等优势。
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公开(公告)号：CN112811678A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202011622955.2
申请日：2020-12-31
Applicant: 南开大学
IPC: C02F9/06 , C02F1/461 , C02F1/467 , C02F1/72 , C02F101/38 , C02F101/30 , C02F101/34 , C02F1/66
Abstract: 本发明属于污水处理技术领域，更具体地，提出了一种改进型双阴极无曝气电芬顿污水处理方法及装置。它可以不曝气原位快速产生大量H2O2，同时利用阴极电还原再生亚铁，促进芬顿反应高效发生,并且该装置及方法可以对pH值3‑9的废水都有很好的污染物去除效果。本发明解决了常规电芬顿水处理方法需要曝气、亚铁循环再生性能差和适用pH范围窄的问题。本发明提出的新型污水处理装置包括空气主动扩散阴极、改性碳毡阴极、阳极、反应容器、直流电源和搅拌器。与常规无曝气电芬顿技术相比，本发明能将污染物的矿化效率提高2倍以上，可用于多种有机废水的处理。
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公开(公告)号：CN106958033A
公开(公告)日：2017-07-18
申请号：CN201710176005.3
申请日：2017-03-17
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种制备Magnéli相TinO2n‑1纳米管电极的方法。该方法以钛板分别为阴阳极在NH4F‑H2O‑EG溶液中，在40‑60V电压下利用阳极氧化法制备的TiO2纳米管为基底，利用氢气和氮气在750‑950℃还原基底制备的TinO2n‑1纳米管电极。其突出特性是，制备成本低，氧化还原电位高。
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