Huijuan Liu 교수가 이끄는 Tsinghua University의 연구팀은 산업 폐수에서 금속 회수에 혁명을 일으킬 새로운 전기화학 시스템을 개발했습니다.연구는출판됨~에공학.

산업폐수는 다음과 같은 이유로 심각한 환경적 위험을 초래합니다.중금속 오염.금속에 대한 현재 방법회복, 전착과 같은 계면 문제가 발생합니다.이온 수송제한이 있어 복구 속도가 느리고 품질이 낮습니다.연구에서 팀은 과도 전기장(TE)과 소용돌이 흐름(SF)을 통합하여 개선하는 새로운 접근 방식을 제안했습니다.대량 이전동시에 계면 이온 수송을 촉진합니다.

연구팀은 작동 모드, 과도 주파수, 유속 등 다양한 작동 조건이 금속 회수에 미치는 영향을 조사했습니다.그들은 TE&SF 모드에서 구리의 빠르고 효율적인 순차 회수를 위한 최적의 조건이 0 및 4V의 낮고 높은 전기 레벨, 50% 듀티 사이클, 1kHz 주파수 및 400L/h 유량으로 달성되었음을 발견했습니다..TE&SF 전착의 운동계수는 단일 TE 및 SF 전착의 각각 3.5~4.3배 및 1.37~1.97배인 것으로 나타났습니다.

프로세스에 대한 통찰력을 얻기 위해 팀은 TE 및 SF 조건에서 증착 프로세스를 시뮬레이션했습니다.결과는 계면 이온 수송과 전하 이동의 효율적인 동시성을 확인하여 신속하고 고품질의 금속 회수로 이어졌습니다.결합된 증착 전략은 효과적인 금속 오염 감소뿐만 아니라 자원 재활용도 촉진합니다.

이 혁신적인 접근 방식은 기존 전착 방법의 계면 이온 이동의 한계를 극복합니다.팀은 과도 전기장을 결합하여 대량 및 계면 이온 수송을 성공적으로 개선했습니다.난류, 따라서 반응 역학을 향상시킵니다.일시적인 전기장과 소용돌이 흐름의 시너지 효과는 빠른 금속 회수뿐만 아니라 균일한 조성과 균일한 형태의 침전물을 달성합니다.

또한, 이 시스템은 수소 발생 및 물 환원보다 산화환원 전위가 높은 금속을 회수하는 데 폭넓은 적용 가능성을 보여줍니다.이 기능을 통해 귀금속 및 중금속의 고부가가치 회수가 가능해 금속 폐기물을 다루는 산업에 귀중한 자산이 됩니다.

Huijuan Liu 교수와 그녀의 팀이 수행한 연구는 산업 폐수에서 효율적인 금속 회수에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.그들의 연구 결과는 환경 친화적이고 자원 효율적인 금속 재활용 공정의 가능성을 열어 오염을 줄이고 귀중한 자원을 보존하는 데 기여합니다.

추가 정보:Li Chen 외, 산업 폐수에서 효율적인 금속 회수를 향하여: 전위 진동 및 난류 모드의 전기화학 시스템,공학(2024).DOI: 10.1016/j.eng.2023.12.002

제공자:공학