光电催化净化、转化烟气中SO2和NO的研究
批准号:
22076121
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
白晶
依托单位:
学科分类:
大气污染与控制化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
白晶
中文摘要
燃煤烟气中SO2和NO的排放导致了严重的空气污染。常规脱硫脱硝技术需要吸附剂,氨水,高温,催化剂等多种条件,成本高,有二次污染,且忽视了他们的资源化利用。项目提出了基于光电催化技术的双室电化学反应池催化系统,可将SO2和NO分别氧化和还原为SO42-和NH4+,从而实现同步脱硫脱硝并获得(NH4)2 SO4的资源化处置思路。项目通过可持续催化氧化SO32-的高效、稳定、可见光响应的F-Fe2O3光阳极和高活性气体扩散催化阴极的制备,并利用PVC硅电极,构建双室自偏压光电化学体系,通过揭示自由基催化反应特性及其与电极材料、反应器、反应体系间的关系,阐明SO2氧化和NO还原的吸附和催化反应机制,并建立调控方法。本项目发挥了SO2的氧化反应和NO的还原反应协同进行的特点,处理过程常温,常压,只需太阳能,反应产物为(NH4)2 SO4,无二次污染,为烟气同步脱硫脱硝及资源化利用提供了新的方法。
英文摘要
The large amount of SO2 and NO emissions in flue gas has caused serious air pollution. However, conventional desulfurization and denitrification technologies usually require a variety of conditions such as adsorbent, ammonia, high temperature and catalyst, which have high operating cost and easy to generate secondary pollution. On the other hand, SO2 contains high chemical energy and NO can be used as a nitrogen source, nevertheless traditional methods ignore their resource utilization. Therefore, the project proposes a dual-chamber electrochemical catalytic system based on self-biased photoelectrocatalysis technology, which can adsorb and oxidize SO2 to SO42- in the anode chamber, meanwhile adsorb and reduce NO to NH4+ in the cathode chamber, so as to achieve simultaneous desulfurization, denitrification and resource recovery of obtaining (NH4)2SO4. Through the preparation of highly efficient, stable and visible light-responsive F-Fe2O3 photoanode for sustainable-catalytic oxidation of SO32-, the preparation of highly active Pt-modified gas diffusion catalytic cathode and the use of PVC silicon electrode, a dual-chamber self-biased photoelectrochemical system was constructed to process SO2 and NO simultaneously. According to revealing the characteristics of free radical catalytic reaction and its relationship with electrode materials, reactors, and reaction systems, the adsorption and catalytic reaction mechanism of SO2 oxidation and NO reduction will be clarified and a control method will also be established. This project takes full advantage of the synergistic characteristics of SO2 oxidation and NO reduction reaction. The treatment process is at normal temperature and pressure, which just needs to provide solar energy. The reaction product is (NH4)2SO4, which is no secondary pollution. To sum up, this project provides a new technical direction in simultaneous desulfurization and denitrification of flue gas for resource utilization.
烟气中SO2和NO的大量排放导致了严重的空气污染。常规脱硫脱硝技术需要吸附剂,氨水,高温,催化剂等多种条件,成本高,有二次污染,且忽视了他们的资源化利用,此外排放的CO2并没有得到合理的处置。项目首先设计了一种新颖的光电催化(PEC)系统,用于高效地将SO2和NOx转化为N2和SO42-。该体系通过MoS2/Fe2O3光阳极把SO2在水中转化的SO32-转化为SO3•-,进一步转化为SO4•-。同时,通过CuNW@CF阴极将NOx迅速还原为NH4+。最终,生成的NH4+被选择性地氧化为N2,而SO4•-被还原为SO42-。结果表明,总氮(TN)的去除率达到了99.9%,SO32-转化为无害的SO42-的转化率达到了100%。项目进一步发展了一个创新的电化学系统,该系统在CoFe2O4/镍泡沫(NF)上触发SO2生成SO4•-,同时促进NO高效转化为NO3-。该方法可将SO2全部净化的同时,可将57%的NO转化为NO3-。在此基础上,与CoFe2O4/NF阳极相辅相成,一个CNW@CF阴极被集成到阴极室中,最终形成了一个气液流动电化学系统。该系统实现了NO3-到NH4+的93%的选择性,最终实现了(NH4)2SO4肥料的回收。综上,我们的研究引入了一种新的技术体系,用于NO和SO2的同时处理,推进可持续高效的工业烟气净化技术。
电催化高效处理硝酸盐/硫酸盐废水回收过硫酸铵系统的设计与应用
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2025
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负责人:白晶
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依托单位:
光电催化净化、转化烟气中SO2和NO的研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:63万元
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批准年份:2020
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负责人:白晶
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依托单位:
小分子化合物调控Th17/Treg分化治疗银屑病的作用机制
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批准号:82073428
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2020
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负责人:白晶
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依托单位:
第五届海峡两岸绿色电子制造学术交流会议
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批准号:21981360641
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:8万元
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批准年份:2019
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负责人:白晶
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依托单位:
自偏压光电法引发氯自由基高效处理氨氮废水并产氢的研究
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批准号:21776177
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2017
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负责人:白晶
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依托单位:
天然小分子化合物乙酰基-11-羰基-β-乳香酸(AKBA)及修饰物在治疗银屑病中的蛋白靶点和构效机制
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批准号:81502723
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2015
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负责人:白晶
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依托单位:
自偏压光电催化资源化处理H2S的性能与反应机制
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批准号:21507085
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2015
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负责人:白晶
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依托单位:
国内基金
海外基金