一种双功能的水凝,用于高效的水净化:将太阳界面蒸发与芬反应相结合
Bowen Lv1, Yanling Peng2, Baogang Zhao3
1Marine Engineering College, Dalian Maritime University, Dalian, 116026, China; College of Environmental Science and Engineering, Dalian Maritime University, Dalian, 116026, China.
Chemosphere
|June 24, 2023
概括
本研究介绍了一种双功能的水凝蒸发器,用于高效的净化水. 它将太阳蒸发与芬顿反应相结合,同时去除挥发性有机化合物 (VOC) 和非挥发性污染物.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程 环境工程
- 水处理技术水处理技术
背景情况:
- 太阳能界面蒸发为清洁水生产提供了一种可持续的方法,但在废水中消除挥发性有机化合物 (VOC) 方面存在困难.
- 有效地去除挥发性和非挥发性污染物对于综合性废水处理至关重要.
研究的目的:
- 开发一种双功能的水凝蒸发器,能够同时从水中去除VOC和非挥发性污染物.
- 通过整合芬顿反应以改善污染物降解来提高太阳界面蒸发效率.
主要方法:
- 使用β-FeOOH和聚多巴胺 (PDA) 在电纳米纤维水凝上制造水凝蒸发器.
- 蒸发器光热特性,光吸收和在太阳辐射下蒸发速度的表征.
- 对VOC和非挥发性污染物去除效率的太阳蒸发和芬顿反应的综合评估.
主要成果:
- 该β-FeOOH@PDA/聚乙醇纳米纤维水凝 (β-FeOOH@PPNH) 蒸发器表现出高光吸收率 (~90%) 和光热效率 (83.4%).
- 在一次太阳辐射下达到1.70kg m-2h-1的显著太阳蒸发率.
- 综合的芬顿反应提升了VOCs去除率至95.8%,与单独的太阳蒸发 (14.8%) 相比增加了6.5倍.
- 蒸发器表现出优异的非易失性污染物去除和稳定的性能在长时间运行.
结论:
- 双功能的水凝蒸发器有效地解决了在太阳界面蒸发过程中去除VOCs的挑战.
- 这项技术为长期净水过程中同时去除各种污染物提供了一个有希望的,节能的解决方案.
- β-FeOOH@PPNH蒸发器为先进的废水处理应用提供了一种新的方法.
