三维电极

摘要： 细胞分选在生物医学中起着重要的作用,而其中介电泳分选由于其无需生物标记,对粒子损伤小等优势得到了广泛的应用。本文设计了一种结合三维(3D)电极的介电泳力和收缩-扩张结构的惯性力的微流控芯片,通过COMSOL Multiphysics仿真软件对流体的流速分布、电场分布及粒子的运动轨迹进行仿真分析。仿真结果表明:三维电极相较于传统的平面电极,能够提供粒子垂直运动方向上的非均匀电场,更有助于实现粒子的高效率分选。此外,当粒子随流体运动时,不同的流道收缩-膨胀比分选效果不同,当收缩-膨胀比为3︰1时,分选效果会更好。通过仿真证明了所设计结构的有效性,确定了芯片尺寸,为后续的粒子连续高通量高效率分选,提供了重要的参考价值。

摘要： 针对某炼油厂焦化含油废水的特点,开展了三维电极处理含油废水的试验研究,对处理时间、电压、活性炭填充量、极板间距及曝气量等工艺参数进行考察优化,再通过处理前后水样的宏观和微观形貌的对比分析以及GC-MS联用分析等,进一步评价三维电极对废水的净化处理效果。试验结果表明:三维电极处理焦化含油废水的优化工艺条件为处理时间180 min、电解电压30 V、活性炭填充量500 g、极板间距6 cm、曝气量1 L/min,此时除油率可达到96.73%。三维电极对焦化含油废水有较好的处理效果,基本实现了焦化含油废水的净化处理。

摘要： 有机磷农药的长期大量使用会造成土壤、水体等生态环境的污染,进而危害人类健康。作为有机磷农药的代表,毒死蜱使用后在水中的残留时间长、毒性大,被多个国家禁用,而在我国仍有使用。以球形铁碳粒子作为粒子电极,构建三维电极-电Fenton体系处理毒死蜱模拟废水,探讨不同操作条件对废水中COD和有机磷去除率的影响,采用正交试验探究各因素的影响程度。结果表明:与活性炭纤维、泡沫镍相比,不锈钢作为阴极材料时对废水中的COD和有机磷去除效果较好。以不锈钢为阴极,适量Na_(2)SO_(4)为电解质,在电流密度为16 mA/cm^(2)、极板间距为5 cm、铁碳粒子固液比为600 g/L、初始pH为3、电解时间为20 min的条件下,COD去除率达93.7%,有机磷去除率达95.9%。各因素对COD和有机磷去除率的贡献程度依次为初始pH>铁碳固液比>曝气量>电流密度。

摘要： 为了采用脉冲三维电催化法深度处理餐厨废水,通过试验研究其最佳供电参数,根据充放电方程计算理论最佳占空比及频率,并与试验结果进行对比分析。研究结果表明,最佳电源参数为:占空比50%、频率200 Hz,反应时间30 min,出水水质可达《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准,达标能耗为4.0 kWh·t^(-1)(0.022 kWh·g^(-1) COD)。

摘要： 针对印染废水生化出水深度处理需求,采用浸渍热还原法制备了载二氧化锰活性炭颗粒,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射技术(XRD)和拉曼光谱等仪器对改性活性炭(AC-Mn和AC-O-Mn)的形貌和结构进行表征,在三维电极体系下考察改性活性炭粒子电极对印染废水生化出水COD的降解效果。结果表明:以硫酸锰为前驱体,可制备4.4%负载量的载锰活性炭粒子电极;锰元素在活性炭中主要以二氧化锰的形式存在,氧化作用破坏活性炭结构且不利于二氧化锰的负载;在三维电极体系中处理印染废水生化出水,经过15 min的电解,COD浓度降至47 mg/L,COD去除率可达83.7%,COD去除率较未改性活性炭粒子电极提高了41%。

摘要： 采用三维电极法对工业精对苯二甲酸(PTA)装置产生的含钴、锰废水进行处理.通过与传统二维电极法的处理效果进行比较,论证了三维电极法脱除Co2+,Mn2+的优越性.探究了填料类型、极板间电压、粒子电极填充比(粒子电极质量(g)与废水体积(mL)的比)、极板间距等工艺参数对Co2+,Mn2+脱除率的影响.实验结果表明,适宜的工艺条件为:采用柱状活性炭颗粒作为粒子电极,掺混柱状聚四氟乙烯(PTFE)颗粒作为绝缘粒子,极板间电压25 V,粒子电极填充比4:8,极板间距8 cm.在此条件下处理Co2+,Mn2+初始质量浓度分别为108,208 mg/L的废水,60 min后,Co2+和Mn2+的脱除率分别高达97.1％和95.0％.而二维电极法的Co2+和Mn2+的脱除率仅分别为34.1％和15.8％.

摘要： 以活性炭纤维(ACF)和负载锰氧化物的活性炭纤维(MnOx/ACF)作为粒子电极构建三维电极体系,考察了酚类污染物在三维电极上的吸附和电氧化降解行为.电极表面形貌和结构的表征结果发现MnOx/ACF表面负载物为纳米颗粒且表面存在较少结构缺陷.接着研究了电极对酚类废水的吸附特性,发现随着酚类支链上氯原子数目的增加,电极吸附性能相应增强.电催化氧化降解实验结果表明,MnOx/ACF具有更强的电氧化能力,苯环上甲基取代基的存在有利于污染物的降解,氯取代基的存在不利于污染物降解,在pH=2.0,电流密度30 mA/cm2,30°C条件下反应180 min,间甲酚TOC去除率最高,可达80％.采用前线分子轨道理论对酚类物质在三维电极体系中的降解过程进行了理论解释.

摘要： 黑索金废水属于难于生化降解的毒性较大的一类含能材料废水.此类废水常规方法处理困难.本文拟采用紫外光-三维电极法联合处理黑索金废水.实验选用5 mm碳粒作为粒子电极,光强为28 mW/cm2的紫外灯管,并且固定电解槽两极板间距为3 cm,在此条件下,进行优化实验条件.最终确定最佳实验条件为:pH值为6.6,碳粒加入量为7.0 g,NaSO4加入量为6.5 g,电解电压为7V,反应时间为70 min.在最佳实验条件下,RDX去除率达到92.35％.经过平行实验进行验证,RDX去除效果稳定.该处理方法简单、处理效果较好,对含能废水的处理有一定借鉴作用.

摘要： 常规方法难以将印染废水的处理达到深度降解,为了更好地降解印染废水,引进了高级氧化技术芬顿试剂,但是芬顿试剂存在着一些不足,将其改良为电芬顿法,本文叙述了电芬顿的工作原理和电极材料的选择.随着科技进步,多种氧化技术也开始进行联用以提高反应效率.本文将电芬顿法与高级氧化技术联用降解废水,介绍了三维电极电芬顿与光电芬顿工艺的原理与进展,提出二者联用能够达到协同作用处理印染废水,更好地使印染废水得到深度降解.

摘要： 综述了近几年国内外三维电极技术废水处理中的研究进展,对三维电极法在处理炼油废水、有机废水、生活污水等方面的应用进行了总结;重点阐述了三维电极的分类和降解污染物机理、电极材料的研究现状;概述了三维电极技术与生物法联用在处理废水中的研究进展,并提出三维电极技术目前存在的问题以及未来的研究方向.

摘要： 三维电极体系是一种非常有效的废水处理方法,相比于二维电极,其传质效率高、能耗低、设备简单易操作且处理效果好.本研究以活性炭为粒子电极,采用三维电极体系处理氰化废水,重点研究了外加电压、处理时间、粒子投加量和粒子粒径对离子去除率的影响.研究结果表明:当电压为4V、极距为10mm、时间为4h、粒子投加量为2g和粒子粒径为1mm时,处理过程以电沉积为主,溶液中CNT、Cu2+、Zn2+、CN-和SCN-的去除率分别为93.94％、95.22％、97.23％、99.38％和94.93％.外加电压的变化会导致离子去除方式的转变,当电压为2V时,以电吸附为主;而电压达到3V以上时,以电沉积为主,Cu2+和znz+在阴极和粒子电极表面析出,而CN-和SCN-在阳极被氧化分解.

摘要： 为研究三维电极/电Fenton法降解偶氮染料废水的效果及可行性.采用以3mm柱状活性炭为粒子电极的三维电极/电Fenton体系处理酸性大红3R模拟偶氮染料废水,讨论电解电压,反应时间,pH值,硫酸亚铁投加浓度和极板间距对去除率的影响,得出最佳工艺条件.再用该方法对其它几种偶氮染料废水进行处理.实验结果:在电压15V,pH值3,极板间距4cm,硫酸亚铁投加量1g/L,反应时间80min的条件下,酸性大红的色度和COD的去除率可分别达到95.68％和84.33％.对其它染料废水也有很好的处理效果.得出结论三维电极/电Fenton法可以有效降解各类偶氮染料废水.

摘要： 介绍了三维电极电化学反应器特点及分类,以及其处理有机物废水的作用原理.着重阐述了国内外三维电极电化学反应器在处理有机物废水方面的实验研究和应用现状,以及和其他方法的组合来处理有机废水。

摘要： 用三维电极电化学方法对活性墨绿KE-4BD染料废水进行降解试验,考察反应器电压、电解时间、主电极极间距、电流密度、粒电极形状等因素对降解效果的影响.试验结果表明,以1Cr18Ni9Ti作阳极,石墨作阴极,圆柱形活性炭作粒电极,在电压为30V,电流密度为6 mA/cm2,主电极极间距为6cm的条件下,初始浓度为800mg/L的活性染料废水电解40min后,脱色率达99.5％以上,COD去除率达92.2％以上.

摘要： 本文根据试验数据的处理、依据理论推导提出了三维电极反应器的理论能量输入模式,根据模式能够进行反应器的精确设计,可对水处理成本进行较为准确的预估.模式表明输入能量主要由极板间距、反应时间、处理效果所控制.

摘要： 对活性炭纤维的表面形貌,孔结构和吸附行为进行了研究.在底物浓度250mg·L-1,电流密度30mA·cm-2,pH=2.0条件下进行了电氧化降解三种酚的实验.表明活性炭纤维在降解苯酚废水中表现出更高的电氧化活性,降解2-氯酚效果最差.

摘要： 印染废水一直是国内外难处理的工业废水之一。电化学法常被称为一种清洁的处理工艺,三维电极是在传统二维电解槽电极间装填粒状或其他碎屑状电极材料,形成许多微电极,在工作电极材料表面发生电化学反应[1]。rn 本实验采用三维电极体系对上海某印染厂废水进行处理,改善该废水的可生化降解性。粒子电极为预处理过的活性炭,掺杂 PbO2催化层的Fe-PbO2/不锈钢作阳极,不锈钢板作阴极。饱和甘汞电极为参比电极,在硫酸铝-印染废水溶液中,用循环伏安法进行对比实验。分析比较两种电极对印染废水的催化活性。并分别测定硫酸铝溶液的浓度、极板距离、电流密度、废水pH值以及电解时间等因素对COD处理效果的影响。

摘要： 黄连素俗称小檗碱,临床长期用于解热、解毒、抗肠道细菌感染等[1]。黄连素生产过程中产生包含黄连素在内的高浓度生物毒性大的废水。此类医药废水一直是生化处理的难点,其中尤是毒性大、难降解的黄连素废水一直无法进行生化处理。同时也鲜见可工程化的物化预处理案例[2-3]。

摘要： 芯片介电电泳是一种有效的分离中性粒子的微流控分离技术。本文利用微加工工艺，在Pyrex玻璃表面沉积了平面叉指型电极和表面电铸有三维小立柱结构的“叉指型”复合金属电极，并用PDMS制作了具有微通道的盖片，键合形成介电电泳芯片。以溶解有聚苯乙烯粒子的KCI溶液为操作悬浮溶液，进行了正向介电电泳实验，结果发现，与平面电极芯片相比，具有三维立柱结构电极的芯片可以在更大的范围内实现对粒子的吸附，从而提高介电电泳的分离效率。

摘要： 中山大学拥有自主知识产权的氧化絮凝复合床技术(OFR)是处理有机污染物工业废水的创新型绿色环保水处理技术。OFR尤其适用于高浓度且生物难降解的工业有机废水的预处理或经各种生化处理后达不到排放标准的深度处理污水。OFR新技术在高浓度工业有机废水处理技术、方法上是一个新的突破。OFR不但可以快速去废水中难生物降解有机污染物,而且具有消毒除臭功能,经广东省环保局技术鉴定认为:"其成果已达到同类物理化学水处理技术的国际先进水平"。其成果已获2005年度广东省科学技术进步二等奖。该技术已在我国及日本获得了专利授权。OFR处理有机污染物具有范围广,高低浓度均适用,处理条件温和、高效、快速,污泥量极少,不产生二次污染,同时具有除臭灭菌等功能。OFR是一种符合国情的三低水处理创新技术(低投资、低运转费用、低管理要求),也是一种应用前景好、技术含量高、风险低的绿色环保水处理技术。

摘要： 本发明实施例公开了一种三维微电极加工方法及三维微电极，该三维微电极加工方法包括：获得多层薄片微结构，确定加工端；选取中间多层薄片微结构；在靠近加工端的位置朝向或者背向加工端的方向加工出多条通槽，多条通槽与加工端之间的距离依次增大或者依次减小；形成三维微电极；在三维微电极切割成两段，使得通槽与外界连通。通过上述方法加工出具有本体和多个通槽的三维微电极，通过该三维微电极加工工件时，随着加工深度的逐渐加深，三维微电极沿着通槽的方向逐渐磨损，使得通槽依次与加工区域连通，进而使得其内部的加工介质能够喷射在加工区域内，帮助冲刷加工区域内部的电蚀产物，以使得加工区域的电蚀产物能够被快速清理。

摘要： 本发明涉及利用电喷雾沉积法的大面积石墨烯三维透明电极制造方法及由此制造的大面积石墨烯三维透明电极，更具体地说，通过电喷雾工序，能够容易大面积地制造具有高的透明度和导电性的石墨烯透明电极，具有相对于基板沿垂直方向排列了石墨烯的三维层叠构造，因此能够确保在通过现有CVD等方法制造的二维透明电极中无法实现的效果。

摘要： 本发明实施例公开了一种三维微电极加工方法及三维微电极，该三维微电极加工方法包括：获得多层薄片微结构，确定加工端；选取中间多层薄片微结构；在靠近加工端的位置朝向或者背向加工端的方向加工出多条通槽，多条通槽与加工端之间的距离依次增大或者依次减小；形成三维微电极；在三维微电极切割成两段，使得通槽与外界连通。通过上述方法加工出具有本体和多个通槽的三维微电极，通过该三维微电极加工工件时，随着加工深度的逐渐加深，三维微电极沿着通槽的方向逐渐磨损，使得通槽依次与加工区域连通，进而使得其内部的加工介质能够喷射在加工区域内，帮助冲刷加工区域内部的电蚀产物，以使得加工区域的电蚀产物能够被快速清理。

摘要： 本发明涉及利用电喷雾沉积法的大面积石墨烯三维透明电极制造方法及由此制造的大面积石墨烯三维透明电极，更具体地说，通过电喷雾工序，能够容易大面积地制造具有高的透明度和导电性的石墨烯透明电极，具有相对于基板沿垂直方向排列了石墨烯的三维层叠构造，因此能够确保在通过现有CVD等方法制造的二维透明电极中无法实现的效果。

摘要： 本发明涉及隔着隔离层设置负极单元和正极单元，在负极单元与电解质溶液一起充填负极活性物质，在正极单元与电解质溶液一起充填正极活性物质，在这些单元中设置集电器的，三维电池及其电池结构以及三维电池的电极材料的制造方法。制作三维电池时，预先依序组装隔离层和集电体等，维持单元的组装，然后在该单元中充填粉末状等形状的活性物质，但是在依序组装的情况下存在零部件数目多，组装时间和组装成本增大等问题。本发明通过将在作为活性物质的粉末中添加导电性填料和树脂使其硬化的活性物质成型体与隔离层、隔板、集电体中的至少其一形成整体结构，以解决上述问题。

摘要： 本发明提供了一种具有更高强度和更高韧度三维电极。该三维电极是在片状的电极基片上形成多个切口，并将其向同一方向弯曲而制造的。由于该三维电极各元件之间的位置关系的稳定性，使得既不会对膜产生机械损坏，又不会引起电流供应不足。该三维电极特别适用于盐水电解和白液电解。

摘要： 本发明公开一种多功能三维电极材料，所述三维电极材料是由导电组分、复合催化组分和粘合剂组分按照质量比(5‑10):(10‑25)：(5‑15)的比例，经均匀混合、造粒、焙烧而制得，焙烧温度500‑1000°C，焙烧时间2‑8h。本三维电极的制备以及在反应器中的应用克服了电化学氧化过程中对极间距较窄的限制，导电材料与多重催化效果的有机整合制备的三维电极材料一方面极大的扩大了极间距，提升了整个装置的处理水量；另一方面具有光催化、电催化的多重效应，极大地提高了对难降解有机物的降解效率。

摘要： 本发明提出了复合颗粒在制备三维电极反应器中的用途、三维电极反应器及水处理方法。该复合颗粒包括：绝缘颗粒以及导电颗粒。利用该复合颗粒中的导电颗粒作为三维电极反应器的粒子电极，可以在污水中形成多个微电解池，促进污水中有机污染物，特别是内分泌干扰物的电化学反应，提高电流效率与反应效率。并且，该复合颗粒中的绝缘颗粒可以降低短路电流，提高处理效率。

摘要： 本发明提供了一种具有更高强度和更高韧度三维电极。该三维电极是在片状的电极基片上形成多个切口，并将其向同一方向弯曲而制造的。由于该三维电极各元件之间的位置关系的稳定性，使得既不会对膜产生机械损坏，又不会引起电流供应不足。该三维电极特别适用于盐水电解和白液电解。

摘要： 本实用新型提供了一种三维电极，其包括网状阳极板和三维阴极板，每一个网状阳极板和三维阴极板为多孔网状结构，网状结构为多边形支架结构。本实用新型还提供一种电解处理装置，其包括安装有上述的三维电极的电解槽、混合槽和循环槽，其中，电解槽、混合槽和循环槽均整合集中在同一平台上，且相互之间通过槽壁隔开。此外，在电解槽和混合槽之间增设有扩散槽，使得流体混合均匀。本实用新型的三维电极为多孔的三维网状结构，其强度好，表面积大、导电性好、透过性高。同时，此电解处理装置将电解槽、混合槽、循环槽集中在同一个平台上，使得整个系统更加集中、提高效率，操作更方便，也降低了管道系统间的复杂连接和潜在风险。