離子液體摻雜聚吡咯復(fù)合電極制備及其脫除重金屬離子過(guò)程研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-17 21:18
電容法去離子(CDI)技術(shù)是處理重金屬離子的一種新型技術(shù),因其操作簡(jiǎn)易、環(huán)境友好型等特點(diǎn)備受關(guān)注。電極材料是CDI技術(shù)的核心。本文圍繞離子液體摻雜聚吡咯(PPy)復(fù)合電極展開(kāi)研究,通過(guò)摻雜離子液體提高PPy復(fù)合電極的表面特性、電化學(xué)特性及吸附性能。具體包括以下內(nèi)容:(1)采用化學(xué)氧化法制備PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT和PPy-[Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極,并對(duì)其形貌、電化學(xué)性能進(jìn)行了表征,探討了離子液體添加量對(duì)PPy復(fù)合電極性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT和PPy-[Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極微觀形貌為納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),且FT-IR和XPS測(cè)試結(jié)果表明CS、PPy和CNT以化學(xué)鍵形式形成復(fù)合材料。PPy復(fù)合電極的比電容值隨著nIL:nPy增加先增加后減小,在nIL:nPy=1:1時(shí),PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT和PPy-[Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的比電容值均達(dá)到最大值,分別為73.5F/g和96.16F/g,且兩者的循環(huán)穩(wěn)定性與PPy/CS/CNT的穩(wěn)定性相比,提高約38%。(2)將兩種復(fù)合電...
【文章來(lái)源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1. 緒論
1.1 重金屬?gòu)U水概況
1.1.1 重金屬?gòu)U水現(xiàn)狀
1.1.2 常見(jiàn)的重金屬?gòu)U水處理方法
1.1.3 電容法去離子技術(shù)
1.2 電極材料種類及應(yīng)用
1.2.1 碳材料
1.2.2 金屬氧化物材料
1.2.3 導(dǎo)電聚合物材料
1.3 導(dǎo)電聚合物及其復(fù)合電極的合成方法
1.3.1 化學(xué)氧化法
1.3.2 電化學(xué)聚合法
1.3.3 模板法
1.3.4 溶膠-凝膠法
1.4 聚吡咯、碳納米管和離子液體的性質(zhì)
1.4.1 聚吡咯(PPy)
1.4.2 碳納米管(CNT)
1.4.3 離子液體(ILs)
1.5 本文選題意義及研究?jī)?nèi)容
1.5.1 離子液體摻雜PPy復(fù)合電極制備及性能研究
1.5.2 PPy復(fù)合電極吸附過(guò)程研究
2. 實(shí)驗(yàn)方法與表征
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2 復(fù)合納米電極的檢測(cè)與表征
2.2.1 復(fù)合納米電極的形貌表征
2.2.2 電化學(xué)性能測(cè)試
2.2.3 吸附性能測(cè)試
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極制備及表征">3. PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極制備及表征
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備與成型"> 3.1 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備與成型
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備"> 3.1.1 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的成型"> 3.1.2 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的成型
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的表面性能表征"> 3.2 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的表面性能表征
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的SEM和TEM表面形貌分析"> 3.2.1 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的SEM和TEM表面形貌分析
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的FT-IR測(cè)試"> 3.2.2 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的FT-IR測(cè)試
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的X射線光電子能譜(XPS)測(cè)試"> 3.2.3 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的X射線光電子能譜(XPS)測(cè)試
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)性能表征"> 3.3 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)性能表征
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的CV測(cè)試"> 3.3.1 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的CV測(cè)試
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的EIS測(cè)試結(jié)果"> 3.3.2 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的EIS測(cè)試結(jié)果
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果"> 3.3.3 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能"> 3.4 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響"> 3.4.1 不同離子液體含量對(duì)PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能影響"> 3.4.2 不同殼聚糖含量對(duì)PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能影響
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響"> 3.4.3 初始濃度對(duì)PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極對(duì)不同金屬離子的吸附性能研究"> 3.4.4 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極對(duì)不同金屬離子的吸附性能研究
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電極再生率"> 3.4.5 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電極再生率
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附動(dòng)力學(xué)分析"> 3.4.6 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附動(dòng)力學(xué)分析
3.5 本章小結(jié)
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極制備及表征">4 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極制備及表征
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備與成型"> 4.1 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備與成型
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備"> 4.1.1 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的成型"> 4.1.2 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的成型
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的表面性能表征"> 4.2 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的表面性能表征
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的SEM及TEM測(cè)試結(jié)果"> 4.2.1 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的SEM及TEM測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的FT-IR測(cè)試結(jié)果"> 4.2.2 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的FT-IR測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的XPS測(cè)試結(jié)果"> 4.2.3 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的XPS測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的孔徑分布測(cè)試結(jié)果"> 4.2.4 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的孔徑分布測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)性能表征"> 4.3 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)性能表征
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的CV測(cè)試結(jié)果"> 4.3.1 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的CV測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的EIS測(cè)試結(jié)果"> 4.3.2 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的EIS測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果"> 4.3.3 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的Zeta電位測(cè)試"> 4.3.4 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的Zeta電位測(cè)試
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能"> 4.4 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響"> 4.4.1 電極電壓對(duì)PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響
Emim]BF4
/CS/CNT復(fù)合電極吸附Cu2+性能研究"> 4.4.2 不同離子液體含量對(duì)PPy-Emim]BF4
/CS/CNT復(fù)合電極吸附Cu2+性能研究
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極對(duì)不同離子的吸附性能研究"> 4.4.3 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極對(duì)不同離子的吸附性能研究
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電極再生率"> 4.4.4 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電極再生率
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附動(dòng)力學(xué)分析"> 4.4.5 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附動(dòng)力學(xué)分析
4.4.6 摻雜[BMIM]BF4和[Emim]BF4兩種離子液體復(fù)合電極對(duì)比分析
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
本文編號(hào):3038554
【文章來(lái)源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
1. 緒論
1.1 重金屬?gòu)U水概況
1.1.1 重金屬?gòu)U水現(xiàn)狀
1.1.2 常見(jiàn)的重金屬?gòu)U水處理方法
1.1.3 電容法去離子技術(shù)
1.2 電極材料種類及應(yīng)用
1.2.1 碳材料
1.2.2 金屬氧化物材料
1.2.3 導(dǎo)電聚合物材料
1.3 導(dǎo)電聚合物及其復(fù)合電極的合成方法
1.3.1 化學(xué)氧化法
1.3.2 電化學(xué)聚合法
1.3.3 模板法
1.3.4 溶膠-凝膠法
1.4 聚吡咯、碳納米管和離子液體的性質(zhì)
1.4.1 聚吡咯(PPy)
1.4.2 碳納米管(CNT)
1.4.3 離子液體(ILs)
1.5 本文選題意義及研究?jī)?nèi)容
1.5.1 離子液體摻雜PPy復(fù)合電極制備及性能研究
1.5.2 PPy復(fù)合電極吸附過(guò)程研究
2. 實(shí)驗(yàn)方法與表征
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2 復(fù)合納米電極的檢測(cè)與表征
2.2.1 復(fù)合納米電極的形貌表征
2.2.2 電化學(xué)性能測(cè)試
2.2.3 吸附性能測(cè)試
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極制備及表征">3. PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極制備及表征
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備與成型"> 3.1 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備與成型
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備"> 3.1.1 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的成型"> 3.1.2 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的成型
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的表面性能表征"> 3.2 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的表面性能表征
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的SEM和TEM表面形貌分析"> 3.2.1 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的SEM和TEM表面形貌分析
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的FT-IR測(cè)試"> 3.2.2 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的FT-IR測(cè)試
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的X射線光電子能譜(XPS)測(cè)試"> 3.2.3 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的X射線光電子能譜(XPS)測(cè)試
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)性能表征"> 3.3 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)性能表征
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的CV測(cè)試"> 3.3.1 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的CV測(cè)試
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的EIS測(cè)試結(jié)果"> 3.3.2 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的EIS測(cè)試結(jié)果
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果"> 3.3.3 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能"> 3.4 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響"> 3.4.1 不同離子液體含量對(duì)PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能影響"> 3.4.2 不同殼聚糖含量對(duì)PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能影響
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響"> 3.4.3 初始濃度對(duì)PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極對(duì)不同金屬離子的吸附性能研究"> 3.4.4 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極對(duì)不同金屬離子的吸附性能研究
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電極再生率"> 3.4.5 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電極再生率
[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附動(dòng)力學(xué)分析"> 3.4.6 PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附動(dòng)力學(xué)分析
3.5 本章小結(jié)
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極制備及表征">4 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極制備及表征
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備與成型"> 4.1 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備與成型
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備"> 4.1.1 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的制備
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的成型"> 4.1.2 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的成型
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的表面性能表征"> 4.2 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的表面性能表征
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的SEM及TEM測(cè)試結(jié)果"> 4.2.1 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的SEM及TEM測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的FT-IR測(cè)試結(jié)果"> 4.2.2 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的FT-IR測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的XPS測(cè)試結(jié)果"> 4.2.3 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的XPS測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的孔徑分布測(cè)試結(jié)果"> 4.2.4 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的孔徑分布測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)性能表征"> 4.3 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)性能表征
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的CV測(cè)試結(jié)果"> 4.3.1 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的CV測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的EIS測(cè)試結(jié)果"> 4.3.2 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的EIS測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果"> 4.3.3 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的Zeta電位測(cè)試"> 4.3.4 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的Zeta電位測(cè)試
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能"> 4.4 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附性能
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響"> 4.4.1 電極電壓對(duì)PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極吸附性能影響
Emim]BF4
/CS/CNT復(fù)合電極吸附Cu2+性能研究"> 4.4.2 不同離子液體含量對(duì)PPy-Emim]BF4
/CS/CNT復(fù)合電極吸附Cu2+性能研究
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極對(duì)不同離子的吸附性能研究"> 4.4.3 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極對(duì)不同離子的吸附性能研究
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電極再生率"> 4.4.4 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的電極再生率
Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附動(dòng)力學(xué)分析"> 4.4.5 PPy-Emim]BF4/CS/CNT復(fù)合電極的吸附動(dòng)力學(xué)分析
4.4.6 摻雜[BMIM]BF4和[Emim]BF4兩種離子液體復(fù)合電極對(duì)比分析
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
本文編號(hào):3038554
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