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公开(公告)号：CN109680289B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201811618588.1
申请日：2018-12-28
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种耦合式生物电化学产氢及提纯装置、系统和产氢方法，该装置中将疏水透气膜紧贴阴极后侧放置，收集阴极侧的氢气，然后通过吸收池内的碱液吸收产气中二氧化碳所形成的负压快速收集阴极附近产生的氢气，达到快速收集该系统内产生的氢气及使氢气提纯得以同步实现的目的，使电解液中的产甲烷菌难以与氢气接触；同时在电解液内投加甲烷化抑制剂，使得产甲烷菌的甲基辅酶M化学失活，避免产甲烷菌利用甲基辅酶M消耗氢气产生甲烷，从而抑制甲烷化；本发明的系统中阴极和阳极同处一室，降低了系统内阻，提高了库伦效率，进一步达到系统高效、持续的产氢性能的目的。
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公开(公告)号：CN109680290B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201811618595.1
申请日：2018-12-28
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种耦合式生物电化学产氢及收集装置、系统和产氢方法，该装置中将第一疏水透气膜和第二疏水透气膜分别置于阴极的后侧和前侧，分别收集阴极侧和电解液中残存的氢气，从而起到协同作用，使得负压泵实现双负压集气，气袋通过负压泵及管路与第三集气管的另一端相连，用于收集并储存氢气，达到快速收集该系统内产生的氢气的目的，使电解液中的产甲烷菌难以与氢气接触；同时在电解液内投加甲烷化抑制剂，使得产甲烷菌的甲基辅酶M化学失活，避免产甲烷菌利用甲基辅酶M消耗氢气产生甲烷，从而抑制甲烷化；本发明的系统中阴极和阳极同处一室，降低了系统内阻，提高了库伦效率，进一步达到系统高效、持续的产氢性能的目的。
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公开(公告)号：CN109680291B
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN201811618605.1
申请日：2018-12-28
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明提供了一种增强生物电化学的产氢方法及生物电化学产氢系统，该产氢方法包括如下步骤：在微生物燃料电池模式下培养阳极产电菌，在微生物电解池模式下制氢，该产氢系统实现制氢的方法包括：在电解腔室内投加甲烷化抑制剂，通过外接电源向微生物电解池两端施加外加电压，阳极生物膜经驯化后启动微生物电解池，阳极在降解有机物过程中释放电子、H+和二氧化碳，电子经外电路到达阴极，并在阴极与H+结合产生氢气；本发明在产氢方法内投加甲烷化抑制剂3‑NOP，使得产甲烷菌的甲基辅酶M化学失活，避免了产甲烷菌通过甲基辅酶M消耗氢气，实现了抑制甲烷化的目的，从而增强了系统的产氢性能，使得生物电化学产氢系统更具应用推广价值。
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公开(公告)号：CN109680290A
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201811618595.1
申请日：2018-12-28
Applicant: 同济大学
CPC classification number: C25B1/06 , C02F1/46104 , C02F2201/46115 , C25B9/06 , C25B15/00 , H01M8/16
Abstract: 本发明提供了一种耦合式生物电化学产氢及收集装置、系统和产氢方法，该装置中将第一疏水透气膜和第二疏水透气膜分别置于阴极的后侧和前侧，分别收集阴极侧和电解液中残存的氢气，从而起到协同作用，使得负压泵实现双负压集气，气袋通过负压泵及管路与第三集气管的另一端相连，用于收集并储存氢气，达到快速收集该系统内产生的氢气的目的，使电解液中的产甲烷菌难以与氢气接触；同时在电解液内投加甲烷化抑制剂，使得产甲烷菌的甲基辅酶M化学失活，避免产甲烷菌利用甲基辅酶M消耗氢气产生甲烷，从而抑制甲烷化；本发明的系统中阴极和阳极同处一室，降低了系统内阻，提高了库伦效率，进一步达到系统高效、持续的产氢性能的目的。
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公开(公告)号：CN119417459A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411435542.1
申请日：2024-10-15
Applicant: 同济大学
IPC: G06Q10/30 , C02F1/469 , C02F1/461 , C02F1/42 , G16C20/70 , G06N3/0499 , G06N3/084 , C02F101/16
Abstract: 本发明实施例提供了一种基于机器学习的跨膜脉冲电化学回收污水氨氮的方法，包括：获取使用跨膜脉冲电化学系统对目标污水进行氨氮回收所需的脉冲频率、外加电压、阴极液初始浓度、阳极液初始浓度、盐水初始浓度；针对任意一条用户输入的脉冲占空比配置信息，将其与脉冲频率、外加电压、阴极液初始浓度等输入预先训练的氨氮回收效能预测模型，得到对应的氨氮回收效能信息；基于多条脉冲占空比配置信息对应的氨氮回收效能信息，选择氨氮去除效率、氨氮回收效率分别不小于对应预设阈值，且氨氮回收比能耗最小的脉冲占空比配置信息；基于选中的脉冲占空比配置信息以及脉冲频率、外加电压、阴极液初始浓度等，使用跨膜脉冲电化学系统对目标污水进行氨氮回收。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108675403B
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN201810373985.0
申请日：2018-04-24
Applicant: 同济大学
IPC: C02F1/461 , C02F1/42 , C02F101/10 , C02F101/16
Abstract: 本发明公开了一种电化学鸟粪石结晶回收污水氮磷的方法。针对现有电化学鸟粪石结晶回收污水氮磷存在的过电势大、镁源成本高等难题，本发明利用廉价镁质矿物在阳极液中酸解，显著减小过电势和降低镁源成本。本发明的方法基于双室电解池中电极反应形成的阳极液酸化和阴极液碱化的条件，往阳极室投加镁质矿物，阻止阳极液酸化，稳定阳极液pH；酸解镁质矿物释放出的镁离子在电场力驱动下通过阳离子交换膜向阴极迁移，与阴极室污水中的铵根和磷酸根在碱性条件下发生结晶反应，形成鸟粪石沉淀，并稳定阴极液pH，实现了同时去除和回收污水氮磷的目的。本发明的方法使电化学鸟粪石结晶回收污水氮磷的更具应用推广价值。
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公开(公告)号：CN109680292A
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201811619126.1
申请日：2018-12-28
Applicant: 同济大学
CPC classification number: C25B1/06 , C02F1/46104 , C02F2201/46115 , C25B9/06 , C25B15/00
Abstract: 本发明提供了一种生物电化学产氢及提纯装置和系统，该装置中将疏水透气膜紧贴阴极后侧放置，收集阴极侧的氢气，然后通过吸收池内的碱液吸收产气中二氧化碳所形成的负压快速收集阴极附近产生的氢气，达到快速收集该系统内产生的氢气及使氢气提纯得以同步实现的目的，使电解液中的产甲烷菌难以与氢气接触，避免产甲烷菌利用甲基辅酶M消耗氢气产生甲烷，从而抑制甲烷化；本发明的系统中阴极和阳极同处一室，降低了系统内阻，提高了库伦效率，进一步达到系统高效、持续的产氢性能的目的。
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公开(公告)号：CN108660475A
公开(公告)日：2018-10-16
申请号：CN201810370729.6
申请日：2018-04-24
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明公开了一种生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷的方法。针对现有生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷存在的阳极液酸化、过电势大、镁源成本高等难题，本发明利用廉价镁矿石在阳极液中酸解，阻止阳极液酸化，并显著减小过电势和降低镁源成本。本发明的方法基于双室微生物电解池在极低外加电压(0.3-1.2V)下电极反应形成阳极液酸化和阴极液碱化的条件，往阳极室投加经破碎的镁矿石，阻止阳极液酸化，稳定阳极液pH，促进微生物持续降解有机物产电；酸解镁质矿物释放出的镁离子在电场力驱动下通过阳离子交换膜向阴极迁移，与阴极室污水中的铵根和磷酸根在碱性条件下发生结晶反应，形成鸟粪石沉淀，并稳定阴极液pH，实现了同时去除和回收污水磷的目的。
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公开(公告)号：CN108660475B
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201810370729.6
申请日：2018-04-24
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明公开了一种生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷的方法。针对现有生物电化学鸟粪石结晶回收污水磷存在的阳极液酸化、过电势大、镁源成本高等难题，本发明利用廉价镁矿石在阳极液中酸解，阻止阳极液酸化，并显著减小过电势和降低镁源成本。本发明的方法基于双室微生物电解池在极低外加电压(0.3‑1.2V)下电极反应形成阳极液酸化和阴极液碱化的条件，往阳极室投加经破碎的镁矿石，阻止阳极液酸化，稳定阳极液pH，促进微生物持续降解有机物产电；酸解镁质矿物释放出的镁离子在电场力驱动下通过阳离子交换膜向阴极迁移，与阴极室污水中的铵根和磷酸根在碱性条件下发生结晶反应，形成鸟粪石沉淀，并稳定阴极液pH，实现了同时去除和回收污水磷的目的。
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公开(公告)号：CN119332281A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411445354.7
申请日：2024-10-16
Applicant: 同济大学
IPC: C25B11/089 , C25B11/075 , C25B11/054 , C25B1/27 , B82Y40/00 , B82Y30/00 , C02F1/467 , C21D1/00 , C22F1/10 , C22F1/16 , C22F1/08 , C02F101/16
Abstract: 本发明提供了一种自生长多维阴极及其制备方法和其在电催化硝酸盐还原合成氨中的应用。制备方法包括：提供一种基底材料；将基底材料置于含尿素的过渡金属盐的混合溶液中，进行原位水热生长反应，在所述基底材料表面原位生长过渡金属；将表面原位生长过渡金属的基底材料进行热处理，得到所述自生长多维阴极。本发明制备的自生长多维阴极呈现纳米阵列结构，从而具备多催化活性位点，具有电催化硝酸盐还原活性高、氨转化率高等优势，电催化过程无中间产物亚硝酸盐积累，同时以铵盐形式回收氨。本发明为高效去除污水硝酸盐及氨资源回收提供了新的材料和方法。
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