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生物电催化臭氧氧化系统

申请号: CN201811014586.1
申请人: 清华大学
申请日期: 2018年8月31日

摘要文本

本发明公开了生物电催化臭氧氧化系统。具体的,本发明提出了一种生物电化学系统,该生物电化学系统包括:壳体,所述壳体中限定出反应空间;阴极,所述阴极包括可催化产生双氧水的催化剂;臭氧曝气口,所述臭氧曝气口设置在所述壳体上;阳极,所述阳极和所述阴极电连接;以及产电微生物,所述产电微生物附着在所述阳极的外表面。由此,该阴极可以原位产生过氧化氢,产生的过氧化氢和臭氧可以对污水中的有机物进行高级氧化,提高了生物电化学系统的污水处理能力;并且,将臭氧催化氧化反应用于生物电化学系统中,系统的电势差可由污水中的能量进行提供,免去了外部大量的电能投入,节省能耗,应用性广。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 生物电催化臭氧氧化系统
专利类型 发明授权
申请号 CN201811014586.1
申请日 2018年8月31日
公告号 CN109081427B
公开日 2024年1月9日
IPC主分类号 C02F3/00
权利人 清华大学
发明人 张潇源; 陈舒宁; 黄霞; 梁鹏
地址 北京市海淀区清华园

专利主权项内容

1.一种生物电催化臭氧氧化系统,其特征在于,包括:壳体,所述壳体中限定出反应空间;阴极,所述阴极包括可催化产生双氧水的催化剂;臭氧曝气口,所述臭氧曝气口设置在所述壳体上;阳极,所述阳极和所述阴极电连接;以及产电微生物,所述产电微生物附着在所述阳极的外表面;其中所述可催化产生双氧水的催化剂包括碳纤维,所述碳纤维上修饰有金属-有机框架化合物和铁,基于所述催化剂的总质量,所述金属-有机框架化合物的重量百分比为1%~50%;基于所述催化剂的总质量,所述铁的重量百分比为1%~50%,所述可催化产生双氧水的催化剂是通过静电纺丝的方法制备的,所述静电纺丝的方法包括:将碳源加入溶剂中,以便形成前驱体溶液;对所述前驱体溶液进行静电纺丝处理,以便形成纤维;对所述纤维进行预氧化处理;将经过所述预氧化处理的所述纤维进行碳化处理,以便形成所述催化剂,在加入所述碳源的所述溶剂中加入铁源以及金属-有机框架化合物,以便形成所述前驱体溶液,所述预氧化处理包括:将所述纤维置于空气氛围中,进行第一加热处理,所述第一加热处理的温度为220-400˚C。