Enhancement of Cr(VI) reduction by polyaniline nanorod-modified cathode in flow-through electrode system

聚苯胺 阴极 电化学 阳极 纳米棒 吸附 电极 材料科学 比表面积 水溶液 化学 核化学 化学工程 聚合 纳米技术 有机化学 聚合物 催化作用 工程类 物理化学
作者
Yang Wang,Jiachunxiu Zhang,Wenyi Wang,Tianshu Wu,Yingxue Sun,Haiming Wu,Da Chen,Hai Liu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:429: 132553-132553 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.132553
摘要

Cr(VI) reduction to Cr(III) has been demonstrated to be an effective method for Cr(VI) detoxification. Herein, we fabricated polyaniline (PANI) nanorod forests-modified Carbon fiber felt (CFF) as CFF-PANI cathode in a Flow-through electrode system (FES) with the counter CFF anode for enhancing Cr(VI) reduction. The CFF-PANI was synthetized via in-situ polymerization under different aniline concentration to investigate the effect of PANI nano-structures on Cr(VI) reduction. It was revealed that BET and electrochemical surface area of PANI nanorods significantly affected the Cr(VI) reduction, and CFF-PANI cathode with the largest BET and electrochemical surface area exhibited ∼ 45% higher Cr(VI) removal and ∼ 35% lower specific energy consumption than the CFF cathode. A decrease-then-stable Cr(VI) removal was observed within 120 min operation time, which was attributed to the electro-adsorption of Cr(VI) species on CFF anode. In-situ sampling experiments revealed that the electrochemical oxidation on CFF anode inhibited the Cr(VI) electro-adsorption, and at applied voltage above 0.7 V, the Cr(VI) reduction on cathode was the main mechanism for Cr(VI) removal. The operation of FES at 0.8 V had the lowest specific energy consumption (48.5 Wh/mol) and maintained ∼ 95% energy efficiency for Cr(VI) reduction with minor competitive reduction of H2O or O2 species. The results suggested that CFF-PANI can be a promising cathode for Cr(VI) reduction from aqueous solutions.
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
刚刚
1秒前
1秒前
L-g-b发布了新的文献求助20
1秒前
2秒前
2秒前
脓毒症发布了新的文献求助10
2秒前
赘婿应助阿蒙采纳,获得10
2秒前
Orange应助zjling采纳,获得10
3秒前
中和皇极发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI2S应助qing晴采纳,获得10
3秒前
酷炫初雪完成签到,获得积分10
3秒前
喜茶不加薯条完成签到,获得积分20
4秒前
吉吉完成签到 ,获得积分10
4秒前
王志智发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
下周末发布了新的文献求助10
5秒前
度ewf发布了新的文献求助10
5秒前
HH发布了新的文献求助10
6秒前
饱满的毛巾完成签到,获得积分10
6秒前
冯乌发布了新的文献求助10
6秒前
Orange应助hhh采纳,获得10
6秒前
small_LL发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
传奇3应助zhoup采纳,获得50
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
科研通AI6.3应助小奶球采纳,获得30
9秒前
斯文败类应助代码采纳,获得10
9秒前
羞涩的千萍完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
邓邓完成签到,获得积分10
10秒前
研友_pnxEqZ完成签到,获得积分10
11秒前
阿刁完成签到,获得积分10
11秒前
高高发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
科研通AI2S应助火星天采纳,获得10
12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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1200
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6037712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7761778
关于积分的说明 16218706
捐赠科研通 5183571
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2774029
邀请新用户注册赠送积分活动 1757153
关于科研通互助平台的介绍 1641542