非贵金属催化电解无害化去除硝酸盐氮的反应机制

叶舒帆, 张杨, 宋跃群, 林海转, 胡筱敏. 非贵金属催化电解无害化去除硝酸盐氮的反应机制[J]. 环境化学, 2013, 32(5): 755-761. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2013.05.006
引用本文: 叶舒帆, 张杨, 宋跃群, 林海转, 胡筱敏. 非贵金属催化电解无害化去除硝酸盐氮的反应机制[J]. 环境化学, 2013, 32(5): 755-761. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2013.05.006
YE Shufan, ZHANG Yang, SONG Yuequn, LIN Haizhuan, HU Xiaomin. Study on reaction mechanism of NO3--N harmless removal by non-precious metals catalytic electrolysis[J]. Environmental Chemistry, 2013, 32(5): 755-761. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2013.05.006
Citation: YE Shufan, ZHANG Yang, SONG Yuequn, LIN Haizhuan, HU Xiaomin. Study on reaction mechanism of NO3--N harmless removal by non-precious metals catalytic electrolysis[J]. Environmental Chemistry, 2013, 32(5): 755-761. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2013.05.006

非贵金属催化电解无害化去除硝酸盐氮的反应机制

  • 基金项目:

    浙江省省级环境保护专项资金项目(温财行[2012]827-5)

    温州医学院人才启动项目(QTJ11008)资助.

Study on reaction mechanism of NO3--N harmless removal by non-precious metals catalytic electrolysis

  • Fund Project:
  • 摘要: 以Ti/Co-Fe-Cu为阴极,Ti/IrO2-RuO2为阳极组成无隔膜电解体系,对非贵金属催化电解无害化去除NO3--N的反应机制进行了实验研究和理论分析.结果表明,NO3--N阴极催化还原过程中,反应物、产物需要通过对流、扩散作用,克服电场力,迁移至目标位置;在非贵金属的催化作用下,NO3--N受还原剂攻击,逐步还原为NH4+-N;还原中间产物NO-N和NH-N直接生成N2-N的过程受抑制,产物NH4+-N难以被再度直接氧化.添加Cl-作为支持电解质,实验电解体系发生阳极析氯、Cl2水解、NH4+-N氯氧化等过程,可将NH4+-N氧化为N2-N,且出水中NO3--N、NO2--N、氯胺类浓度很低.NO3--N无害化去除的反应机制是NO3--N在催化作用下,经传质、吸脱附、电子交换过程,还原为NH4+-N,NH4+-N经由Cl-→Cl2→HOCl →Cl-电解氯氧化循环,最终生成N2-N.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-27

非贵金属催化电解无害化去除硝酸盐氮的反应机制

  • 1.  温州市环境保护设计科学研究院, 温州, 325027;
  • 2.  温州医学院信息与工程学院, 温州, 325035;
  • 3.  东北大学, 沈阳, 110004
基金项目:

浙江省省级环境保护专项资金项目(温财行[2012]827-5)

温州医学院人才启动项目(QTJ11008)资助.

摘要: 以Ti/Co-Fe-Cu为阴极,Ti/IrO2-RuO2为阳极组成无隔膜电解体系,对非贵金属催化电解无害化去除NO3--N的反应机制进行了实验研究和理论分析.结果表明,NO3--N阴极催化还原过程中,反应物、产物需要通过对流、扩散作用,克服电场力,迁移至目标位置;在非贵金属的催化作用下,NO3--N受还原剂攻击,逐步还原为NH4+-N;还原中间产物NO-N和NH-N直接生成N2-N的过程受抑制,产物NH4+-N难以被再度直接氧化.添加Cl-作为支持电解质,实验电解体系发生阳极析氯、Cl2水解、NH4+-N氯氧化等过程,可将NH4+-N氧化为N2-N,且出水中NO3--N、NO2--N、氯胺类浓度很低.NO3--N无害化去除的反应机制是NO3--N在催化作用下,经传质、吸脱附、电子交换过程,还原为NH4+-N,NH4+-N经由Cl-→Cl2→HOCl →Cl-电解氯氧化循环,最终生成N2-N.

English Abstract

参考文献 (24)

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