[我国石化新闻网 2025-01-19] 我国科学院青岛生物动力与进程研讨所研讨团队提出废水无能耗出产氯气的办法,使用氯化物盐水中的固有浸透能和氯离子,自发出产氯气。该办法无需外部动力输入,一起可收回酸并副产氢气,有望大幅度下降氯气出产的碳脚印和本钱。近来,相关研讨成果宣布在《天然-通讯》。
为保证收回酸的纯度并按捺电极上金属离子的复原副反响,研讨团队开发了磺化共价有机结构(COF)膜,该膜资料具有丰厚的磺酸基团,能凭借水分子构成氢键网络,完成质子快速传输的一起,有用隔绝重金属离子和有机污染物。
为保持体系接连运转,氯离子和质子有必要以相同速率从废酸传输到收回酸中,但不能一起经过膜以防止抵消离子电流。研讨团队采纳别离传输办法,氯离子经过Ag/AgCl电极可逆电化学反响有用传输,而膜仅答应质子经过。这种办法使氯离子反响发生的氧化复原电位,与质子选择性分散构成的分散电位相叠加,显着提升了体系的发电功能,并加快了质子与氯离子的传输。
浸透能捕获功能直接决议了氯气出产的功率,研讨人员还体系探求了在不同浓度梯度下体系的浸透能捕获才能。
经过串联多组发电单元构建设备,研讨团队完成了氯气和氢气的自发出产。与传统电解工艺比较,该体系无需外部电力输入,大幅度下降了氯气出产的碳排放和本钱。该办法具有十分杰出的适用性,已在模仿脱盐废水中验证氯气出产,并有望扩展至硝酸盐废水,完成氨气等其他要害化学品的自发出产。



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