Ion migration mechanism of electrochemical water softening in dual-chamber reactors and their performance for real circulating cooling water

阳极 阴极 软化 电解 电化学 材料科学 化学 化学工程 分析化学(期刊) 电解质 电极 复合材料 工程类 物理化学 色谱法
作者
Wenda Kang,Jiyuan Xu,Yingxin Xie,Liming Yan,Kun Zhao,Xinying Gong,Hongtao Yu
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier]
卷期号:448: 141700-141700 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2024.141700
摘要

Electrochemical water softening studies often use ion exchange membrane (IEM) reactors. However, their practical application is limited because of inevitable cathodic scaling. To overcome this challenge, one necessary approach is to understand the ion migration mechanism in the typical IEM reactor. In this study, we used operando visualization to reveal that the divider such as IEM or nylon nets was essential to confine the neutralization reaction between H+ and OH−. Ca2+ and Mg2+ may transfer from the anode chamber through the divider into the cathode chamber via electromigration. Using mesh electrodes instead of plate electrodes, the total hardness removal in the cathode chamber and anode chamber was 94.2% and 92.5%, respectively. The high removal rate was attributed to H2 microbubbles produced by cathodic water electrolysis, which drove OH− ions diffusion into solution and sequentially strengthened the nucleation of scale crystals in solution rather than on the cathode surface. On the basis of the above ion migration mechanism, the revolutionized reactor with mesh electrode module and nylon-net divider exhibited good performance in softening real circulating cooling water, and the total hardness removal exceeded 93.1% during 30 h running. These results open new horizons for improving the practicability of electrochemical water softening.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
熊熊熊完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
追寻依风发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
夏xx完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
老实火完成签到,获得积分10
2秒前
啾啾完成签到 ,获得积分10
2秒前
ding应助甜美的觅荷采纳,获得10
3秒前
时眠完成签到,获得积分10
3秒前
所所应助拼搏的访天采纳,获得10
3秒前
英俊的铭应助风轩轩采纳,获得10
5秒前
ZZ发布了新的文献求助10
5秒前
王同学发布了新的文献求助10
5秒前
曹毅凯完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
starbrand发布了新的文献求助10
7秒前
拼搏绿柳完成签到,获得积分0
7秒前
现代绮玉完成签到,获得积分10
8秒前
非要叫我起个昵称完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
Limengyao发布了新的文献求助10
10秒前
阿正嗖啪发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
白熊完成签到 ,获得积分10
11秒前
迅速的婷冉完成签到 ,获得积分10
12秒前
JIEJIEJIE发布了新的文献求助10
13秒前
郝好月发布了新的文献求助10
13秒前
小方完成签到,获得积分10
13秒前
Lsy完成签到,获得积分10
14秒前
慕青应助秋天的童话采纳,获得10
14秒前
bkagyin应助sdl采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
登山人完成签到,获得积分10
18秒前
白日落西海完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5608203
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4692781
关于积分的说明 14875613
捐赠科研通 4716881
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544093
邀请新用户注册赠送积分活动 1509086
关于科研通互助平台的介绍 1472795