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公开(公告)号：CN114875423A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210625057.5
申请日：2022-06-02
Applicant: 南开大学
IPC: C25B1/01 , C25B1/27 , C25B1/50 , C01C1/26 , C25B9/17 , C25B11/031 , C25B11/077 , C25B11/061 , C25D3/12 , C25D5/50 , C02F9/04 , B01D53/78 , B01D53/62 , C02F101/16
Abstract: 本发明涉及废水废气资源化利用技术，具体涉及一种利用二氧化碳废气和硝酸盐废水制备碳酸氢铵的装置及方法。本发明提出的装置包括氧化钴/泡沫铜阴极、形稳性阳极、二氧化碳曝气管、气体电子流量计、阴极室、阳极室、直流电源、加液取液口。该装置生产碳酸氢铵的产率最高为34.2mg cm‑2h‑1；本发明提出的方法涉及往硝酸盐废水中通入CO2，促进氧化钴/泡沫铜阴极电化学还原硝酸盐合成氨，其产氨选择性比不通CO2要高出38.2％。该方法不仅同时降低了废气中CO2的排放和去除了废水中的硝酸盐污染物，保护了环境，还以碳酸氢铵的形式储藏了CO2和氨氮作为原材料，方便后续合成其他经济产物，实现对废气废水的资源化利用。
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公开(公告)号：CN112811678B
公开(公告)日：2022-08-09
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：CN113275040B
公开(公告)日：2022-05-10
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：CN109913889B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201910154547.X
申请日：2019-02-26
Applicant: 南开大学
IPC: C25B1/30 , C25B9/17 , C25B11/095
Abstract: 本发明提出了一种空气主动扩散式过氧化氢电化学发生装置，具有高效节能的特点。该装置结构简单，电极材料低廉，其主要特点是三相超疏水阴极一侧与空气相连，另一侧与电解质溶液接触，空气可以主动扩散至三相反应界面，能在不外加曝气设备的条件下实现氧气的高效传质。与传统装置相比，新型过氧化氢发生装置省去了鼓气设备，电耗可降低65％以上，并且能在较宽电流密度范围内实现高效制备过氧化氢。
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公开(公告)号：CN111217429A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN202010003680.8
申请日：2020-01-03
Applicant: 南开大学
IPC: C02F1/467 , C02F101/30
Abstract: 本发明主要涉及一种新型二硫化钼助催化零价铁非均相电芬顿处理有机废水方法。该方法以DSA和改性碳毡分别为阳极和阴极，可原位产生足够的H2O2，有效避免了H2O2在运输和保存过程中的麻烦，同时体系中添加的二硫化钼粉末和零价铁粉末，可以有效促进反应体系中Fe3+/Fe2+的循环速率，维持体系中高浓度的Fe2+，从而进一步提高体系的反应速率，在一定程度上克服零价铁催化剂在反应过程中易失活的缺点。利用该体系对有机物进行降解，在相同条件下对降解速率常数较未添加二硫化钼助催化剂体系高数倍，且具有良好的循环稳定性和可重复利用性，能有效降低废水处理的运行成本，提高处理效能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110937667A
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201911402544.X
申请日：2019-12-30
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明属于污水处理技术领域，更具体地，提出了一种基于空气主动扩散阴极的无需曝气的电芬顿水处理方法及装置，具有污染物去除速率快、能耗低、稳定性高的优点。利用空气主动扩散电极作为电化学反应器阴极，可以通过氧气还原反应原位产生大量H2O2，并与Fe2+反应生成具有强氧化能力的·OH，从而高效降解废水中的有机污染物。本发明解决了常规电化学水处理装置需要增加曝气装置为原位生成H2O2提供氧气的缺点，减少了曝气设备的投资和运行能耗，并提高了H2O2产量，提升了污染物的去除效率。本发明提出的新型水处理装置结构简单，电极材料低廉，操作条件温和，能够在较宽电流范围内高效电合成H2O2用于电芬顿反应处理废水。
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公开(公告)号：CN110921792A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911402543.5
申请日：2019-12-30
Applicant: 南开大学
IPC: C02F1/461 , C02F1/72 , C02F101/34 , C02F101/36
Abstract: 本发明主要涉及一种硼钴共掺杂的长寿命TiO2纳米管电极制备及其电氧化降解有机污染物方法。该方法以钛板和铂片分别为阳极和阴极，利用阳极氧化法在电压为60V下，电解液组成为NH4BF4-H2O-EG的条件下电解4h，制备掺杂硼的TiO2纳米管，然后在电解质NH4F-H2O-EG中，在60V下氧化30min，然后在硝酸钴的乙醇溶液中进行浸泡，最后在氢氩混合气中，在一定温度下煅烧2h。该方法制备的电极对有机物降解在相同条件下对2，4-D的速率常数为未掺杂电极的1.2倍且寿命增加了122.8倍，具有较好的应用于有机污染物尤其是难降解有机污染物电化学氧化降解应用前景。
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公开(公告)号：CN103496764B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201310442420.0
申请日：2013-09-25
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种适合近中性有机废水处理的非均相电芬顿方法。该方法以高析氧过电位电极为阳极、高效产过氧化氢的空气扩散电极为阴极，利用聚四氟乙烯改性后的铁碳为非均相催化剂，构建高效非均相电芬顿体系。该方法集合了铁碳微电解、吸附、电氧化、电芬顿等多种作用，能高效处理有机废水。其突出特性是，对近中性废水处理效果也较佳，且催化剂使用寿命长，铁的浸出率低。
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公开(公告)号：CN105753111A
公开(公告)日：2016-07-13
申请号：CN201610213862.1
申请日：2016-04-05
Applicant: 南开大学
IPC: C02F1/463 , C02F1/467 , C02F101/30
CPC classification number: C02F1/463 , C02F1/4672 , C02F2101/30 , C02F2201/46
Abstract: 本发明提出了一种高效过氧絮凝技术处理有机废水的方法。在该方法中，高效产过氧化氢的碳材料阴极原位生成双氧水，铁作为牺牲阳极在处理过程中溶出为芬顿反应提供催化剂，而实现电絮凝、电芬顿、电氧化等多种作用，显著提升有机废水处理性能。该方法的突出优点处理效果好、能耗低、无需调节pH，适合染料、化工、医药、膜浓水等难降解有机废水的处理。
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