電鍍漂洗廢水中由于銅離子濃度低(<50 ppm)及其他離子競(jìng)爭(zhēng)吸附的影響,采用電滲析、蒸發(fā)濃縮等常規(guī)技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)銅離子的低能耗高效去除。電容去離子(CDI)技術(shù)是一種新型水處理技術(shù),利用其電場(chǎng)和電極材料可實(shí)現(xiàn)對(duì)低濃度離子的吸附。該技術(shù)關(guān)鍵在于制備高效的電極材料。因此,本文制備了氮摻雜碳球(NCS)及少層二硫化鉬/氮摻雜碳球(FL-MoS₂/NCS)電極材料,并對(duì)其電容法除銅性能進(jìn)行了研究。首先,本文采用一步化學(xué)氧化聚合法制備了聚多巴胺球(PDAS),研究了不同煅燒溫度下(600℃、800℃及1000℃)制備得到的氮摻雜碳球(NCS)的性能變化規(guī)律。結(jié)果表明,NCS-800電極具有最好的電化學(xué)性能,其比電容為56.9 F/g,分別是NCS-600和NCS-1000電極比電容的1.6和2.1倍。在此基礎(chǔ)上,以NCS-800為電極材料進(jìn)行了電吸附除銅的研究。結(jié)果表明,在50 ppm CuCl₂(Cu²⁺:23.63 ppm),500 ppm NaCl及80 ppm FeCl₃三元體系中,NCS-80...

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 水體重金屬污染概述
    1.2 含銅電鍍廢水概況
    1.3 含銅廢水主要處理方法
        1.3.1 吸附法
        1.3.2 化學(xué)沉淀法
        1.3.3 離子交換法
        1.3.4 膜分離法
    1.4 電容去離子技術(shù)
        1.4.1 電容去離子技術(shù)基本原理
        1.4.2 電容去離子技術(shù)的研究進(jìn)展
    1.5 電容去離子電極材料
        1.5.1 碳材料
        1.5.2 復(fù)合電極材料
    1.6 聚多巴胺及二硫化鉬
        1.6.1 聚多巴胺
        1.6.2 二硫化鉬
    1.7 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、儀器、表征及測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 電極材料及電極性能的表征
        2.3.1 電極材料物理化學(xué)性能表征
        2.3.2 電極電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.3 電吸附性能測(cè)試
    2.4 電吸附過程研究方法
        2.4.1 吸附動(dòng)力學(xué)模型
        2.4.2 顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型
        2.4.3 吸附等溫線模型
第3章 氮摻雜碳球的制備及其電容法除銅研究
    3.1 引言
    3.2 氮摻雜碳球(NCS)的制備
    3.3 NCS的物理化學(xué)性能表征
        3.3.1 表面形貌表征
        3.3.2 成分結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 比表面積及孔結(jié)構(gòu)表征
        3.3.4 接觸角測(cè)試
    3.4 NCS電極的電化學(xué)性能測(cè)試
        3.4.1 循環(huán)伏安(CV)
        3.4.2 恒電流充放電(GCD)
        3.4.3 電化學(xué)交流阻抗性能(EIS)
    3.5 NCS電極在單一銅溶液中吸附過程及機(jī)理的研究
        3.5.1 吸附動(dòng)力學(xué)模型
        3.5.2 吸附等溫線模型
        3.5.3 吸附機(jī)理的研究
    3.6 競(jìng)爭(zhēng)離子對(duì)電極吸附銅離子的影響
    3.7 本章小結(jié)
第4章 少層二硫化鉬/氮摻雜碳球復(fù)合材料的制備及其電容法除銅研究
    4.1 引言
    4.2 少層二硫化鉬/氮摻雜碳球復(fù)合材料(FL-MoS₂/NCS)的制備
    4.3 FL-MoS₂/NCS復(fù)合材料的物理化學(xué)性能表征
        4.3.1 表面形貌表征
        4.3.2 成分結(jié)構(gòu)表征
        4.3.3 比表面積、孔結(jié)構(gòu)及TGA表征
        4.3.4 接觸角測(cè)試
    4.4 FL-MoS₂/NCS電極的電化學(xué)性能測(cè)試
        4.4.1 循環(huán)伏安(CV)
        4.4.2 恒電流充放電(GCD)
        4.4.3 電化學(xué)交流阻抗性能(EIS)
    4.5 FL-MoS₂/NCS電極在單一銅溶液中吸附過程及機(jī)理的研究
        4.5.1 吸附動(dòng)力學(xué)模型
        4.5.2 顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型
        4.5.3 吸附等溫線模型
        4.5.4 吸附機(jī)理的研究
    4.6 競(jìng)爭(zhēng)離子對(duì)電極吸附銅離子的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
        5.1.1 NCS的制備及其電容法除銅研究
        5.1.2 FL-MoS₂/NCS復(fù)合材料的制備及其電容法除銅研究
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號(hào)：3795409