空气阴极燃料电池中硫化物的定向氧化研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohanhan52
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
硫化氢(H2S)作为一种臭鸡蛋气味的气体广泛的存在与工业废水中,其最具有的特点是毒性和腐蚀性。空气阴极燃料电池有很大的潜力,可以将硫化物转化为单质硫(S0),同时可以回收电量。在本实验中,我们表明了在空气阴极燃料电池中,我们可以通过控制溶液的pH来实现对硫化物的电化学氧化。在pH低于7的条件下,硫化物的氧化的主要产物是单质硫(So),而在碱性溶液中的另一种产物是硫代硫酸根,是通过单质硫(So)形成的。提高溶液的pH值,使H2S(aq)的平衡向多硫离子移动,也就提高了硫化物转化为硫代硫酸盐。此外,在高的pH值下,促进了硫化物水溶液中的电子在碳电极上的转移。然而,提高溶液的pH值,却加剧了单质硫(So)沉积在电极表面而导致钝化,从而延缓了硫化物的氧化速率。在pH=7的条件下,空气阴极燃料电池得到最高的单质硫(S0)回收率,可达到71.3%,同时库伦效率高达55%。为了进一步提高空气阴极燃料电池对硫化物的氧化速率,进行调节空气阴极燃料电池的条件,制备出高催化活性的Mn3O4/GF复合材料。当溶剂热时间为12h制备的Mn3O4/GF复合材料作为阳极时,在不同pH的条件下,完全氧化硫化物的时间都有一定的缩短,并且pH=8和9的条件下,硫代硫酸根的量有所减少;当增加溶剂热时间时,在pH=7的条件下,随着溶剂热时间的增加,完全氧化硫化物的时间有所减少,溶剂热时间为36h比溶剂热时间为12h制备出来的Mn3O4/GF复合材料完全氧化硫化物的时间要缩短20h,比空白活化碳毡要缩短30h;在pH=8的条件下,随着溶剂热时间的增加,完全氧化硫化物的时间有所减少,负载有Mn3O4/GF复合材料氧化硫化物的过程中产生硫代硫酸根的量有所减少,促进了硫化物定向的转化为单质硫(So)。燃料电池中,在pH=7、硫化物浓度为10mM/L、外在电阻为100Ω、溶剂热为36h制备的Mn3O4/GF复合材料作为阳极时,完全氧化硫化物的时间为90h,库仑效率高达65%。
其他文献
彩砂在现代的建筑装饰领域中,拥有着重要的地位,然而天然彩砂的矿物资源被开采的越来越少,濒临枯竭,已满足不了建筑市场对彩砂的需求。由此人造彩砂越来越受到人们的青睐,人
四氢呋喃(tetrahydrofuran,THF)是一种重要的有机合成原料和性能优良的溶剂,随着其在工业生产中的大量使用和排放,对生态环境和人类健康带来了极大的危害和影响。因此,采用高效经济、绿色环保的生物法降解THF,意义重大。本论文以THF降解菌DT4为研究对象,从基因水平研究DT4对THF的降解机制,为THF生物降解的应用提供理论基础和依据。利用消除质粒的菌株DT4,分析菌株DT4的质粒对T
目的烟曲霉(Aspergillus fumigatus)是一种重要的条件致病真菌,其致病性与它的生长和代谢密切相关。真菌中,构巢曲霉(Aspergillus nidulans)泛素C末端水解酶CreB调节碳代谢抑
学位