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助力蓝天保卫战,新葡萄京手机版在行动
2020年07月19日     (点击: )

 

通过人为排放进入大气环境中的挥发性有机化合物(VOCs)总量逐年增加,不仅会导致空气中的臭氧浓度增高,也对空气质量和人体健康产生间接和直接的不利影响。为了控制VOCs排放,已开发出多种空气净化技术并用于污染物去除。每种控制技术都有其自身的优点,也有其问题和不足,从而限制了其应用。基于以上背景,新葡萄京手机版柳丽芬教授团队开发了一种新型VOCs处理系统,该系统通过耦合膜渗透分离、光电催化与生物技术中的微生物燃料电池技术,实现了对空气中VOCs的高效去除。通过耦合生物阳极、VOCs气体富集扩散膜组件和催化阴极,实现了去除气态乙酸乙酯和甲苯的同时并进行产电。该系统连续运行对低浓度乙酸乙酯和甲苯的去除能力分别达到~2.52 g/m3h和~1.89 g/m3h,对高浓度甲苯(~4.10 g/m3)的去除能力最高到达到28.04 g/m3h。相比单纯的生物法、光催化法,本技术的处理负荷和处理能力最高提升十几倍。新型生物光电催化耦合系统处理空气中的VOCs具有多个优势,包括效率高、操作简便、无需外加偏压、可产生电能。目前,将以上特点集中到一个反应体系内的VOCs控制技术很少有报道。

该研究成果已经在爱尔斯维尔出版社旗下Chemosphere期刊发表,题为“A novel UV-assisted PEC-MFC system with CeO2/TiO2/ACF catalytic cathode for gas phase VOCs treatment”(https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.126930),论文第一作者是环境科学与工程硕士研究生陈启元。

该研究不仅开发了一种全新构型的VOCs净化装置,还为将生物法去除VOCs和高级氧化结合提供了新思路。与此相似,课题组在另一VOC控制研究中,耦合光电催化和过硫酸盐氧化技术,显著提升了常温下去除VOC的效率,有望助力和提升空气污染控制的可靠性。该技术将结合实际需求,进一步在蓝天保卫战和污染控制攻坚计划中发挥其应有的作用。

附图:生物光电催化耦合系统去除VOCs示意图

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