以鋁-空氣電池為代表的一系列金屬-空氣電池,只需要金屬和空氣中氧氣的參與反應(yīng)即可產(chǎn)生電能,此類電池有著能量密度高、反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單和反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn),是一種有著較大發(fā)展?jié)摿Φ木G色能源。目前對(duì)于金屬-空氣電池的研究主要集中在產(chǎn)電性能的優(yōu)化方面,但是根據(jù)反應(yīng)原理（以鋁-空氣電池為例）,電池在反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生鋁鹽,而鋁鹽恰好是混凝工藝所需要添加的藥劑,所以利用電池裝置進(jìn)行混凝等工藝在原理上是切實(shí)可行的,且電池在產(chǎn)電的同時(shí)即可完成對(duì)水中污染物質(zhì)的去除,符合綠色、可持續(xù)的理念,但是目前將金屬-空氣電池裝置運(yùn)用于水處理的研究相對(duì)較少,僅有少數(shù)人利用其在除砷、除藻和除磷等方向進(jìn)行了研究,大范圍的探索和研究目前尚未開展。實(shí)驗(yàn)以鋁-空氣電池反應(yīng)裝置為基礎(chǔ),通過對(duì)電池的實(shí)時(shí)電流/電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)極化曲線和電池內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量,考察了電導(dǎo)率、極板間距和pH值等因素對(duì)電池產(chǎn)電性能的影響;對(duì)產(chǎn)生鋁的總濃度進(jìn)行測(cè)量,比較理論計(jì)算值和通過ICP-MS測(cè)量的實(shí)際值之間的差距,從混凝工藝的角度出發(fā),以Al_a、Al_b和Al_c對(duì)鋁形態(tài)進(jìn)行分類,通過Al-F... 

【文章來源】：安徽建筑大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋁-空氣電池結(jié)構(gòu)示意圖

安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論81.6技術(shù)路線圖與創(chuàng)新點(diǎn)1.6.1技術(shù)路線圖圖1-2技術(shù)路線圖1.6.2創(chuàng)新點(diǎn)本課題將鋁-空氣電池裝置引入水處理領(lǐng)域，利用鋁-空氣電池的放電產(chǎn)物直接對(duì)水中的污染物質(zhì)進(jìn)行處理，在原理上具有可行性，思路上具有創(chuàng)新性。從混凝工藝的角度對(duì)鋁-空氣電池中鋁電極產(chǎn)生鋁的形態(tài)進(jìn)行了分析，對(duì)裝置產(chǎn)生的鋁形態(tài)的控制方法進(jìn)行了初步探究。利用電流電壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，研究了鋁-空氣電池的產(chǎn)能與鋁溶解之間的關(guān)系。同時(shí)利用鋁-空氣電池裝置混凝腐植酸，對(duì)裝置的混凝效果進(jìn)行了研究與探索。

安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章材料與方法9第二章材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置主體材料以有機(jī)玻璃構(gòu)成，主體尺寸長(zhǎng)、寬、高為180mm×30mm×180mm的長(zhǎng)方體。內(nèi)部鏤空形成尺寸為直徑15cm長(zhǎng)3cm的圓柱腔體，前后兩側(cè)以相同材質(zhì)的正方形有機(jī)玻璃板組成封閉容器，裝置的有效容積為800ml，其中一側(cè)的有機(jī)玻璃板也以150mm的圓形開孔，以滿足空氣電極的安裝需求；側(cè)面分別在上下兩處設(shè)置快接管口，以保證其中電解液的循環(huán)；頂部開有5mm的小孔以方便參比電極對(duì)的加入以進(jìn)行電化學(xué)研究。裝置整體采用雙頭螺栓和螺母固定，可自由組合以改變陰陽極板間的距離。反應(yīng)裝置的陽極為鋁板，其尺寸100mm×100mm，先將其浸沒于無水乙醇中出去表面的油污，隨后依次采用200、500和800目的砂紙對(duì)其表面由粗到細(xì)進(jìn)行打磨，再將其置于無水乙醇中進(jìn)行清洗，隨后將其固定于一側(cè)的有機(jī)玻璃板上，并用鱷魚夾導(dǎo)線與其連接�？諝怆姌O的尺寸為160mm×200mm，頂部留有5mm導(dǎo)流層便于導(dǎo)線的連接，其尺寸略大于開孔，以保證腔體中的溶液不會(huì)泄露。空氣電極由一定比例的碳黑和活性炭組成，以PTFE作為粘合劑，在催化層的碳粉中加入了適量的金屬鉑和金屬銅作為催化劑，使用輥壓機(jī)將所有碳粉分層壓制固定在鎳金屬網(wǎng)上，從而形成具有支撐性厚度為0.6-0.8mm的空氣電極。為保證本次實(shí)驗(yàn)電極性質(zhì)的一致，所有電極均采用商用空氣電極，且每次使用電極均從相同的大的電極板上裁切下來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。反應(yīng)器裝置示意圖如2-1所示，裝置實(shí)物圖如圖2-2所示。圖2-1反應(yīng)裝置示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋁空氣電池研究進(jìn)展[J]. 闕奕鵬,齊敏杰,史鵬飛.  電池工業(yè). 2019(03)
[2]Ni-Co摻雜空心C-N管狀復(fù)合物作為鋅-空氣電池陰極催化劑的性能研究（英文）[J]. 余亮,易清風(fēng),楊孝昆,陳瑤.  Science China Materials. 2019(09)
[3]聚合鐵鈦混凝劑對(duì)印染廢水的處理[J]. 石健,萬楊,黃鑫,石寶友,耿建剛,華平.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2019(05)
[4]高比能鋁空氣電池研究進(jìn)展[J]. 孫丁武,林維捐,謝銀斯,邱樹恒,何國強(qiáng).  電源技術(shù). 2019(01)
[5]極板間距對(duì)電生物體系降解甲基橙廢水的影響[J]. 丁小洋,程方,張景麗,胡保安,胡佳,蔡耀娜.  水處理技術(shù). 2018(05)
[6]微波-載銅活性炭催化氧化降解腐殖酸[J]. 劉再亮,孟海玲,周科,劉庭蕾,洪露.  過程工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[7]Study on the effects of organic matter characteristics on the residual aluminum and flocs in coagulation processes[J]. Hui Xu,Dawei Zhang,Zhizhen Xu,Yanjing Liu,Ruyuan Jiao,Dongsheng Wang.  Journal of Environmental Sciences. 2018(01)
[8]鋁、鐵、鈦3種金屬鹽基混凝劑調(diào)理污泥的性能比較[J]. 王曉萌,王鑫,楊明輝,張淑娟.  環(huán)境科學(xué). 2018(05)
[9]鋁空氣電池陽極材料的研究進(jìn)展[J]. 李碧諭,東青,張佼,王俊,孫寶德.  中國材料進(jìn)展. 2016(11)
[10]Al-Mg-Sn-Ga鋁陽極合金電化學(xué)性能研究[J]. 馬景靈,任鳳章,王廣欣,熊毅,文九巴.  中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2016(05)

碩士論文
[1]金屬空氣電池-MEC耦合系統(tǒng)處理養(yǎng)豬廢水及產(chǎn)氫效能研究[D]. 趙佳怡.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]鋁—空氣電池陰極催化劑的制備及表征[D]. 劉臣娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3122945