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关键词： 生活污水   穿透式电化学反应器   NH_(4)^(+)-N   COD  

摘要： 将穿透式电化学反应器用于分散式生活污水的处理,研究阳极极板材料、极板间距、污水循环流量、氯离子浓度和电流密度对反应器处理生活污水效果的影响。实验结果表明,相较于锡锑钛网、铱钽钛网两种电极,钌铱钛网作为阳极时反应器的生活污水处理效果最好。污水循环流量对NH_(4)^(+)-N和COD的去除效果影响较小。NH_(4)^(+)-N和COD的去除率与氯离子浓度、电流密度成正比,其他条件不变时,氯离子质量浓度从500 mg/L增加到900 mg/L,NH_(4)^(+)-N和COD去除率从22.82%、31.30%增加到96.36%、73.02%。电流密度从5 mA/cm^(2)增加到30 mA/cm^(2)NH_(4)^(+)-N与COD去除率分别从18.58%、44.20%增加到100%、73.58%。氯离子质量浓度较高时,提高电流密度,能在短时间内生达到快速去除水中污染物的目标,氯离子质量浓度为700 mg/L,电流密度在25 mA/cm^(2)时,NH_(4)^(+)-N和COD去除率能达到92.46%和69.36%,去除单位质量NH_(4)^(+)-N的能耗为23 kWh/kg。

关键词： 电化学方法   管道腐蚀   腐蚀速率测量   无损检测   工程应用  

摘要： 管道腐蚀是重大的工程问题,对其实时准确的测量评估至关重要。本文以电化学方法为主线,考察了电化学方法在管道腐蚀速率测量中的应用效果。通过对比和分析,发现电化学方法具有无损、快速和准确的特点,在测定管道材料的腐蚀速率方面能够提供有效的技术手段。经实验测定,电化学方法能够实现对管道腐蚀速率的精确测量,实验结果与传统方法具有良好的一致性,但测量速度更快,误差更小。因此,电化学方法在管道腐蚀速率测量中的应用具有积极的推广价值和实际意义,可以为今后的管道腐蚀防治工作提供重要参考。

关键词： 项目式   大概念   航天器   核心素养  

摘要： 项目式教学是体现学生主体性并促进学生知识建构的良好载体,以“航天器中的电化学”为例,在大概念的统摄下开展项目式教学,将模型思想体现在项目中并将评价贯穿整个项目,通过项目的导引、设计及展示多元评价,发展学生的核心素养及思维能力。

关键词： 电化学还原   恒电压   炸药生产废液   Pd回收  

摘要： 采用Hg/Hg_(2)SO_(4)/K_(2)SO_(4)电极(MSE)为参比电极,铂丝电极为对电极,掺硼金刚石薄膜电极为工作电极的三电极体系,通过恒电压还原法回收某炸药生产过程废液中的金属钯(Pd),分析了电化学还原电压和浓硫酸引入量对金属Pd的回收效率和电化学还原过程的法拉第效率的影响。结果表明:电化学还原的法拉第效率随还原电压的增大而减小,但金属Pd的回收效率随电压的增大先减小后增大。在反应电压为-1.34 V(参比电极:MSE)时,金属Pd的回收率随浓硫酸的增加先增大再减小,其最高值达到26.78%,法拉第效率也呈先增大后减小的趋势,最高值为0.1%;当反应电压调整为-0.84 V(参比电极:MSE)时,金属Pd的回收率随着浓硫酸的增加而增大,其最高值达到17.5%,但法拉第效率先增大后降低,最大值为0.76%。扫描电子显微镜-能谱和X射线光电子能谱分析表明金属Pd颗粒沉积在电极表面。当反应电压为-0.84 V(参比电极:MSE)时,加入0.3 mL和0.5 mL浓硫酸还原所得的产物中钯的质量分数在98%以上,且Pd颗粒表层有部分钯被氧化。

关键词： 焦化废水   生物电化学系统   电极材料   强化污染物去除  

摘要： 焦化废水具有高浓度、成分复杂、生物毒性高等特点,采用常规处理方式处理焦化废水具有很大的挑战性。与传统生物法、电化学相比,生物电化学系统(Bioelectrochemical System, BES)不仅具有同时去除焦化废水中碳质和氮质污染物的能力,而且可以通过电强化微生物的协同作用,节省整个处理过程的能量消耗。但是,鲜有综述对生物电化学系统在处理焦化废水中的研究进行系统总结。因此,文章在回顾BES原理、类型、电极材料的基础上,总结了BES在焦化废水处理中的研究进展,并分析了其在去除有机污染物、氨氮等污染物方面的强化效果。通过这些系统的回顾,本综述不仅阐述了电强化微生物促进焦化废水中污染物的作用机理,提出了未来关于BES的研究方向,还展望了BES用于焦化废水处理的前景和挑战,从而促进了BES在焦化废水处理中的实际应用。Coking wastewater is characterized by high concentrations, complex composition, and high biological toxicity, making its treatment challenging using conventional methods. Compared to traditional biological and electrochemical processes, the Bioelectrochemical System (BES) not only have the capability to simultaneously remove carbon and nitrogen pollutants from coking wastewater but also enhance microbial activity through electrical stimulation, thereby reducing energy consumption in the treatment process. However, there is a lack of systematic reviews summarizing the research on BES in coking wastewater treatment. This paper reviews the principles, types, and electrode materials of BES, summarizes the research progress of BES in coking wastewater treatment, and analyzes its enhanced effects in removing organic pollutants and ammonia nitrogen. Through this systematic review, the mechanisms by which electrostimulation promotes pollutant removal in coking wastewater are elucidated, future research directions for BES are proposed, and the prospects and challenges of using BES for coking wastewater treatment are discussed, thereby facilitating the practical application of BES in this field.

关键词： 电催化还原CO_(2)   双金属纳米催化剂   催化剂   电化学   纳米材料  

摘要： 电催化二氧化碳还原技术能够有效地将CO_(2)转化为有价值的化学品,从而减少CO_(2)排放,为CO_(2)的治理提供一举两得的解决方案,并能够助力我国实现“碳达峰”和“碳中和”的碳排放目标。目前,常用的单金属纳米催化剂具有催化位点单一以及产物与中间体的吸附能调控困难等缺点,导致其在催化剂选择性、活性及稳定性等方面表现不佳。而双金属纳米催化剂由于存在2种原子配位,能够调整催化剂的电子结构,实现对中间体结合能的精细调控,并带来丰富且灵活的活性位点,从而被广泛研究。本文综述了国内外最新的双金属纳米催化剂的研究进展,主要针对双金属纳米催化剂的精细调控手段,如掺杂调控、非均相结构调控、合金化调控和几何结构调控进行了总结,对其中所存在的协同效应、应力效应和电子效应等双金属纳米催化剂的催化机理进行了阐述。在此基础上,总结了目前双金属纳米催化剂研究的不足,并对未来的研究方向与发展前景进行了展望。

关键词： 铝丝腐蚀   碳纤维   课堂演示实验   中学化学教学  

摘要： 铁钉的电化学腐蚀是高中化学的一个重要实验,由于反应缓慢而不适于作为课堂演示实验。尝试用碳纤维系住铝丝放置在电解质溶液中,可探究铝丝的电化学腐蚀行为。研究表明,该实验在2 min内可产生大量气泡,现象明显、操作简单、安全可靠,可作为金属电化学腐蚀课堂演示实验和学生课堂活动实验的案例。

关键词： 物理化学实验教学   课程思政   能力培养   价值塑造  

摘要： 为加强和改进新时代高校思想政治工作,落实立德树人根本任务,针对传统物理化学实验教学过程中师生双方更重视知识和技能的提升,而在价值塑造方面相对薄弱的问题,课程教学团队积极探索物理化学实验教学中融入课程思政的路径。从加强团队建设、重构教学体系、挖掘思政元素等方面入手,在四段式教学实践和兼顾知识、能力、素养的考核评价中,实现课堂思政的“预设-融合-强化-内化”四递进,全过程潜移默化地实现学生能力培养和价值塑造的同向同行。

关键词： 电化学   碘参与   P–H化合物   N–H化合物   P–N成键  

摘要： P–N成键在天然药物分子、生物活性分子、配体以及催化剂等合成中起着重要的作用.传统P–N成键反应主要局限于Staudinger缩合或膦卤化合物与胺的亲核取代,从而限制了其在有机合成中的应用.因此,发展一种绿色、温和、高效的P–N化合物的合成方法具有重要意义.本文报道通过碘负离子参与、电化学氧化还原协同的对电解方法,并在温和条件下,使用芳基/烷氧基膦氧化合物P–H与N–H化合物直接构建具有良好底物兼容性的P–N键.从而实现了多种不同含膦化合物的高效胺化反应,为含P–N键化合物的合成提供了新的途径.

关键词： 多层组装   金   电还原氧化石墨烯   修饰电极   非酶葡萄糖传感  

摘要： 采用多层交替电化学沉积法制备了纳米金(Au)和电还原氧化石墨烯(ERGO)修饰的玻碳电极(GCE)。通过对比不同修饰策略,Au和ERGO交替沉积5组所制备的修饰电极(5-Au/ERGO/GCE)对葡萄糖表现出优异的电催化性能。利用扫描电镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)和电化学方法对修饰电极进行了表征。在最佳条件下,修饰电极检测葡萄糖的线性范围分别为0.005~1 mmol/L和1.5~7.5 mmol/L,检出限为2.1μmol/L,灵敏度分别为130.27μA/(mmol/L)·cm^(2)和73.53μA/(mmol/L)·cm^(2)。所制备的传感器已成功应用于人血清样品中葡萄糖浓度的测定。