作為水體污染物的重要組成,重金屬以其在生物體內(nèi)易富集且難降解,直接威脅生態(tài)環(huán)境與人類健康。去除水體中重金屬離子的傳統(tǒng)方法有化學(xué)沉淀法、膜過濾法、離子交換法和吸附法等,這些方法大多因成本較高、操作復(fù)雜或有二次污染等問題而在實(shí)際應(yīng)用中受到一定限制。近年來,電容去離子作為一種鹽離子移除技術(shù),以其低能耗、操作簡便、環(huán)境友好等特點(diǎn),在海水凈化領(lǐng)域備受關(guān)注。錳氧化物作為贋電容電極材料,充放電氧化還原過程中伴隨著離子的嵌入脫出反應(yīng),此過程可能有助于重金屬離子的吸附與解吸。在本工作中,基于氧化還原過程中伴隨著離子的嵌入脫出反應(yīng)和錳氧化物對重金屬的優(yōu)異吸附特性,以錳氧化物作為活性礦物,通過電化學(xué)方法（如恒流充放電與恒槽壓）高效吸附去除水體中的重金屬離子,考察了錳氧化物的晶體結(jié)構(gòu)類型、化學(xué)組成、溶液初始pH以及活性物質(zhì)質(zhì)量等對電化學(xué)吸附的影響以及各重金屬之間相互影響,明確錳氧化物電化學(xué)吸附重金屬機(jī)理以及重金屬離子在電化學(xué)吸附過程中相互作用機(jī)制。主要結(jié)論如下:1、由鹽酸還原煮沸高錳酸鉀得到水鈉錳礦作為活性礦物,采用恒流充放電方式去除水溶液中Cd²⁺,考察了Cd²⁺... 

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

制備的水鈉錳礦樣品紅外圖譜(a)與TGA曲線(b)

電化學(xué)吸附去除 Cd2+離子解液中引入Cd2+影響水鈉錳礦電容性能。用5 mg電極材料的工作電極在0 22解液中進(jìn)行恒流充放電實(shí)驗(yàn)。水鈉錳礦放電比容量如圖 2-4a 所示，當(dāng)電解液mg L 1時，水鈉錳礦放電比容量基本保持在 167.9 F g 1左右，表明在 0.1 mol L 水鈉錳礦電容性能穩(wěn)定，與文獻(xiàn)結(jié)果一致（Athou l et al., 2008）。進(jìn)一步在電，初始比容量明顯上升，且隨著 Cd2+濃度增加，初始比容量逐漸升高。當(dāng)電時，隨著充放電的進(jìn)行比容量出現(xiàn)衰減，且 Cd2+濃度越高比容量下降越明顯系中引入 Cd2+降低了水鈉錳礦的電化學(xué)穩(wěn)定性。圖 2-3 制備的水鈉錳礦 N2吸脫附等溫曲線(a)與孔徑大小分布(b)。Fig. 2-3 N2adsorption desorption isotherms (a) and pore sizedistribution (b) of as-prepared birnessite.

活性物質(zhì)質(zhì)量的影響鈉錳礦的電容特性進(jìn)而影響 Cd2+的去除（Zhang et a化學(xué)去除 Cd2+的影響，控制 200 mg L 1Cd2+電解液的充放電 50 周。水鈉錳礦放電比容量如圖 2-10a 所示，隨著循環(huán)周數(shù)增加，比容量出現(xiàn)衰減，且 pH 越低安曲線也說明了這一結(jié)果（圖 2-10b）。0 與 1000 mg L 1Cd2+中充放電 50 周后水鈉錳礦電極中的循環(huán)比電容。clic capacitance for birnessite electrodes in 0.1 mol L 1les of charge discharge tests in 200 and 1000 mg L 1Cd2

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2953511