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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
一个小胖子完成签到,获得积分10
10秒前
漂亮的秋天完成签到 ,获得积分10
12秒前
tu完成签到 ,获得积分10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
俭朴的芝麻完成签到,获得积分10
21秒前
王昭完成签到 ,获得积分10
23秒前
2316690509完成签到 ,获得积分10
23秒前
嘻嘻不嘻嘻完成签到 ,获得积分10
24秒前
cccc完成签到 ,获得积分10
28秒前
慕何完成签到 ,获得积分10
38秒前
南浔完成签到 ,获得积分10
44秒前
高高的以山完成签到 ,获得积分10
44秒前
qqqdewq完成签到,获得积分10
48秒前
高大厉完成签到 ,获得积分10
54秒前
56秒前
自信的高山完成签到,获得积分10
56秒前
57秒前
Yael发布了新的文献求助10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
lxt完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
NexusExplorer应助Yael采纳,获得10
1分钟前
猪猪hero发布了新的文献求助10
1分钟前
小熊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
轻松白开水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Edward完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xue完成签到 ,获得积分10
1分钟前
开心每一天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
建建完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zxq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
平常的三问完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sunny完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
yimax完成签到 ,获得积分10
1分钟前
危机的秋双完成签到 ,获得积分10
1分钟前
猪猪hero发布了新的文献求助20
1分钟前
白江虎发布了新的文献求助10
1分钟前
lululala完成签到 ,获得积分10
1分钟前
寒江孤影完成签到,获得积分10
1分钟前
111完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539156
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4625957
关于积分的说明 14597178
捐赠科研通 4566766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503614
邀请新用户注册赠送积分活动 1481546
关于科研通互助平台的介绍 1453063