亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Catalytic membrane electrode with Co3O4 nanoarrays for simultaneous recovery of water and generation of hydrogen from wastewater

材料科学 化学需氧量 废水 催化作用 化学 电解质 阳极 苯酚 制氢 分离器(采油) 化学工程 电化学 膜 降级(电信) 电极 环境工程 有机化学 环境科学 物理化学 工程类 物理 热力学 电信 生物化学 计算机科学
作者
Zhaohui Yin,Kun Zhang,Na Ma,Xi Liu,Zhen Yin,Hong Wang,Xue Yang,Ye Wang,Xuetao Qin,Danyang Cheng,Yumei Zheng,Lili Wang,Jianxin Li,Zongwei Xu,Na Tang,Bowen Cheng,Dequan Xiao,Ding Ma
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Science+Business Media]
卷期号:66 (2): 651-663 被引量:27
标识
DOI:10.1007/s40843-022-2168-y
摘要

Tremendous research efforts have been devoted to new methods of water decontamination and water splitting at low cost and less energy consumption. Herein, we developed a robust electrochemical strategy with an efficient membrane electrode to remove refractory organic pollutants and simultaneously produce pure hydrogen in wastewater. Firstly, the membrane anode was constructed with a three-dimensional (3D) nanoneedle array of Co3O4 and Ti membrane, exhibiting superior degradation of phenol and dye with Na2SO4 as the electrolyte in a conventional electrocatalytic membrane reactor (ECMR). For the phenol degradation, ≥99% removal efficiency of phenol, 99.5% chemical oxygen demand (COD) removal rate, 92.5% total organic carbon (TOC) removal rate, 88.7% current efficiency and 0.061 kW h (g COD)−1 energy consumption can be obtained. For the dye degradation, ≥99% decolor efficiency and 95.2% COD removal rate, 87.6% TOC removal rate, 82.1% current efficiency and 0.12 kW h (g COD)−1 energy consumption can be achieved. The obtained membrane electrode can provide more active CoOOH sites, dramatically increase the electric fields and overcome mass transfer limitation in a flow-through configuration, thereby significantly enhance the catalytic performance. Finally, we designed a H-type ECMR with the proton exchange membrane (PEM) as the separator for pure H2 production, i.e., PEM-ECMR, demonstrating superior degradation performance of phenol and dye, stable production of high-purity hydrogen (11–15 mL h−1), and excellent long-term stability (100 days) and low voltage input (below 3.0 V). This work demonstrates a promising pathway towards reducing cost and energy consumption for water decontamination and simultaneous hydrogen production.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Halo完成签到,获得积分10
8秒前
Benhnhk21完成签到,获得积分10
8秒前
SciGPT的应助被wwwww采纳,获得10
14秒前
16秒前
Benhnhk21发布了新的文献求助30
21秒前
24秒前
29秒前
XXshen发布了新的文献求助10
30秒前
豚豚完成签到 ,获得积分10
37秒前
大模型的应助被XXshen采纳,获得10
46秒前
59秒前
冷艳的老四完成签到,获得积分10
1分钟前
魁梧的背包完成签到,获得积分10
1分钟前
hzl完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
dcm发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
邓润杰发布了新的文献求助10
1分钟前
邓润杰发布了新的文献求助10
1分钟前
邓润杰发布了新的文献求助10
1分钟前
邓润杰发布了新的文献求助10
1分钟前
邓润杰发布了新的文献求助10
1分钟前
邓润杰发布了新的文献求助10
1分钟前
粗心的丹萱完成签到,获得积分10
1分钟前
邓润杰发布了新的文献求助10
1分钟前
上官若男的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
强健的梦秋完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
CodeCraft的应助被qcc采纳,获得10
2分钟前
XXshen发布了新的文献求助10
2分钟前
仁爱的鞋子完成签到,获得积分10
2分钟前
虚心从蓉完成签到,获得积分10
2分钟前
爆米花的应助被XXshen采纳,获得10
2分钟前
DrKe完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8115126
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9521302
关于积分的说明 21533246
捐赠科研通 7693212
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413482
关于科研通互助平台的介绍 2539767
邀请新用户注册赠送积分活动 2453570