碳基電活性離子交換材料的制備與電控分離性能
發(fā)布時(shí)間:2020-12-15 03:55
電控離子交換技術(shù)(electrochemically switched ion exchange,ESIX)是一種新型的離子分離與回收技術(shù),它將離子交換與電化學(xué)技術(shù)相結(jié)合,通過(guò)控制覆載或電沉積在導(dǎo)電基體上的電活性材料的電化學(xué)電位來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)離子可逆的置入與釋放,從而使處理液中的離子得以分離并實(shí)現(xiàn)膜的再生。由于ESIX過(guò)程主要由電極電位所驅(qū)動(dòng),離子分離材料無(wú)需化學(xué)再生,因而避免了由傳統(tǒng)離子交換而產(chǎn)生的二次污染。對(duì)于電控離子交換的應(yīng)用,關(guān)鍵在于材料的制備與選取。本文采用電化學(xué)方法合成了插層型的PANI/MMT雜化材料并將其應(yīng)用于對(duì)Pb2+離子的電控分離。通過(guò)X射線衍射儀(XRD)、傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)以及能量分散譜儀(EDS)對(duì)雜化膜的結(jié)構(gòu)、形貌及組成進(jìn)行了分析。采用循環(huán)伏安法結(jié)合電化學(xué)石英晶體微天平(EQCM)對(duì)PANI/MMT雜化膜的電活性及電控離子交換性能進(jìn)行探測(cè)。研究表明:PANI緊密的沉積于MMT片層上,由于MMT片層與PANI之間的靜電吸引作用,使該雜化膜展現(xiàn)出快速的離子、電子傳遞能力。基于雜化膜中有機(jī)、...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 毒性金屬離子的危害及傳統(tǒng)處理方法
1.2 電控離子交換
1.3 ESIX材料的分類及制備
1.3.1 無(wú)機(jī)ESIX材料
1.3.2 有機(jī)ESIX材料
1.3.3 有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化ESIX材料
1.4 ESIX材料的應(yīng)用
1.4.1 無(wú)機(jī)ESIX材料的應(yīng)用
1.4.2 有機(jī)ESIX材料的應(yīng)用
1.4.3 有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化ESIX材料的應(yīng)用
1.5 離子交換材料蒙脫土
1.5.1 蒙脫土的結(jié)構(gòu)與特性
1.5.2 蒙脫土的應(yīng)用
1.6 課題研究意義及主要工作
參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
2.2 分析表征方法
2.2.1 電化學(xué)石英晶體微天平EQCM
2.2.2 X射線衍射儀(XRD)
2.2.3 傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)
2.2.4 X射線光電子能(XPS)
2.2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.6 熱重(TG)分析儀
2.2.7 原子吸收分光光度計(jì)
2+離子的去除">第三章 電位響應(yīng)性PANI/MMT雜化膜的制備及對(duì)Pb2+離子的去除
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 PANI/MMT雜化膜的電化學(xué)制備
3.2.2 PANI/MMT雜化膜的表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 PANI/MMT雜化膜的制備過(guò)程
3.3.2 PANI/MMT雜化膜的FTIR、EDS、SEM、TEM及XRD分析
3.3.3 PANI/MMT雜化膜的ESIX表征及機(jī)理
3.3.4 不同制備條件和操作參數(shù)對(duì)PANI/MMT雜化膜ESIX的影響
2+離子的探測(cè)性能"> 3.3.5 PANI/MMT雜化膜的吸附選擇性及對(duì)低濃度Pb2+離子的探測(cè)性能
3.3.6 PANI/MMT雜化膜的動(dòng)態(tài)吸脫附及XPS表征
3.3.7 PANI/MMT雜化膜的吸附容量及穩(wěn)定性
3.3.8 PANI/MMT雜化膜的熱穩(wěn)定性
3.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
+離子的電控分離">第四章 管狀炭膜基鐵氰化鎳NiHCF/CTCM的制備及對(duì)Cs+離子的電控分離
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 管狀炭膜基NiHCF/CTCM的制備
4.2.2 管狀炭膜基NiHCF/CTCM的表征
4.2.3 鐵氰化鎳負(fù)載量對(duì)覆載膜通量影響的考察
4.2.4 管狀炭膜基NiHCF/CTCM吸附性能的考察
4.2.5 管狀炭膜基NiHCF/CTCM的重復(fù)再利用及穩(wěn)定性考察
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 NiHCF/CTCM的形貌及孔結(jié)構(gòu)分析
4.3.2 NiHCF/CTCM的XRD及EDS分析
4.3.3 不同的覆載量對(duì)NiHCF/CTCM通量及有效吸附容量的影響
+初始濃度對(duì)NiHCF/CTCM吸附性能的影響"> 4.3.4 操作電壓及Cs+初始濃度對(duì)NiHCF/CTCM吸附性能的影響
4.3.5 共存離子對(duì)NiHCF/CTCM吸附性能的影響
4.3.6 NiHCF/CTCM的熱穩(wěn)定性能
4.3.7 NiHCF/CTCM的電化學(xué)特性及吸脫附機(jī)理
4.3.8 NiHCF/CTCM的循環(huán)再生性能
4.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
致謝
攻讀碩士期間研究成果
本文編號(hào):2917608
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【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
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【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 毒性金屬離子的危害及傳統(tǒng)處理方法
1.2 電控離子交換
1.3 ESIX材料的分類及制備
1.3.1 無(wú)機(jī)ESIX材料
1.3.2 有機(jī)ESIX材料
1.3.3 有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化ESIX材料
1.4 ESIX材料的應(yīng)用
1.4.1 無(wú)機(jī)ESIX材料的應(yīng)用
1.4.2 有機(jī)ESIX材料的應(yīng)用
1.4.3 有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化ESIX材料的應(yīng)用
1.5 離子交換材料蒙脫土
1.5.1 蒙脫土的結(jié)構(gòu)與特性
1.5.2 蒙脫土的應(yīng)用
1.6 課題研究意義及主要工作
參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
2.2 分析表征方法
2.2.1 電化學(xué)石英晶體微天平EQCM
2.2.2 X射線衍射儀(XRD)
2.2.3 傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)
2.2.4 X射線光電子能(XPS)
2.2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.6 熱重(TG)分析儀
2.2.7 原子吸收分光光度計(jì)
2+離子的去除">第三章 電位響應(yīng)性PANI/MMT雜化膜的制備及對(duì)Pb2+離子的去除
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 PANI/MMT雜化膜的電化學(xué)制備
3.2.2 PANI/MMT雜化膜的表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 PANI/MMT雜化膜的制備過(guò)程
3.3.2 PANI/MMT雜化膜的FTIR、EDS、SEM、TEM及XRD分析
3.3.3 PANI/MMT雜化膜的ESIX表征及機(jī)理
3.3.4 不同制備條件和操作參數(shù)對(duì)PANI/MMT雜化膜ESIX的影響
2+離子的探測(cè)性能"> 3.3.5 PANI/MMT雜化膜的吸附選擇性及對(duì)低濃度Pb2+離子的探測(cè)性能
3.3.6 PANI/MMT雜化膜的動(dòng)態(tài)吸脫附及XPS表征
3.3.7 PANI/MMT雜化膜的吸附容量及穩(wěn)定性
3.3.8 PANI/MMT雜化膜的熱穩(wěn)定性
3.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
+離子的電控分離">第四章 管狀炭膜基鐵氰化鎳NiHCF/CTCM的制備及對(duì)Cs+離子的電控分離
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 管狀炭膜基NiHCF/CTCM的制備
4.2.2 管狀炭膜基NiHCF/CTCM的表征
4.2.3 鐵氰化鎳負(fù)載量對(duì)覆載膜通量影響的考察
4.2.4 管狀炭膜基NiHCF/CTCM吸附性能的考察
4.2.5 管狀炭膜基NiHCF/CTCM的重復(fù)再利用及穩(wěn)定性考察
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 NiHCF/CTCM的形貌及孔結(jié)構(gòu)分析
4.3.2 NiHCF/CTCM的XRD及EDS分析
4.3.3 不同的覆載量對(duì)NiHCF/CTCM通量及有效吸附容量的影響
+初始濃度對(duì)NiHCF/CTCM吸附性能的影響"> 4.3.4 操作電壓及Cs+初始濃度對(duì)NiHCF/CTCM吸附性能的影響
4.3.5 共存離子對(duì)NiHCF/CTCM吸附性能的影響
4.3.6 NiHCF/CTCM的熱穩(wěn)定性能
4.3.7 NiHCF/CTCM的電化學(xué)特性及吸脫附機(jī)理
4.3.8 NiHCF/CTCM的循環(huán)再生性能
4.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
致謝
攻讀碩士期間研究成果
本文編號(hào):2917608
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