DTSA/导电聚合物电控离子交换材料的制备及其电控分离性能

发布时间：2025-04-11 00:46

　　随着经济水平的不断发展,水资源的短缺和环境的恶化成了困扰人类的两大基本问题,尤其是人类赖以生存的水资源。矿山开采、金属冶炼、金属加工和化工生产等工业造成的水体重金属污染更是加剧了水之源的匮乏,同时也威胁着动植物和人类的健康。针对这些水体污染传统的治理方法有生物处理、化学沉淀、离子交换等,但是这些技术由于成本高、操作复杂和有二次污染等问题限制了其社会使用价值。因此,需急切寻找一种低成本、操作简单、无二次污染的技术用于废水重金属的处理回收中,而电控离子交换法(ESIX),操作简单,稳定性高,避免了膜再生过程产生的二次污染,是一种比较具有开发潜力的技术,其核心在于寻找新型的活性交换材料(EIXMs),这要求该材料既拥有良好的导电性能,又对某一种或几种目标离子有高的离子交换容量。近几年针对废水中重金属的去除,含硫材料的研究成为一个比较受关注的话题。本文选用了含有S-S键的2,2'-二硫代二苯甲酸(2-2'-dithiodibenzoic acid,DTSA)去除废水中的重金属,DTSA的中心桥接S原子可以使两个末端苯环自由旋转,维持了稳定的“L”构型。本文将该材料与电控离子交换技术相结合,在其氧...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 电控离子交换技术
    1.3 电活性离子交换材料
    1.4 2,2'-二硫代二苯甲酸
    1.5 论文的研究意义和内容
        1.5.1 论文研究意义
        1.5.2 论文研究内容
第二章 实验部分
    2.1 主要实验仪器与试剂
    2.2 表征分析方法
        2.2.1 扫描电子显微镜
        2.2.2 热重分析
        2.2.3 电化学石英晶体微天平
        2.2.4 X射线光电子能谱
        2.2.5 拉曼光谱分析
        2.2.6 傅里叶变换红外光谱仪
        2.2.7 原子吸收分光光度计
第三章 电位响应2-2'-二硫代二苯甲酸/聚苯胺复合膜去除Cd²⁺离子
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 电极预处理
        3.2.2 DTSA/PANI复合膜的制备
        3.2.3 DTSA/PANI复合膜的离子置入、释放实验测试
        3.2.4 分配性实验
        3.2.5 杂化膜的电化学表征和机理研究
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 DTSA/PANI的电化学制备
        3.3.2 DTSA/PANI扫描电镜图
        3.3.3 傅里叶红外光谱和拉曼谱图分析
        3.3.4 电化学性能研究
        3.3.5 XPS分析
        3.3.6 密度泛函理论计算
        3.3.7 DTSA/PANI复合膜的置入动力学研究
        3.3.8 共存离子对镉离子的置入性能影响研究
        3.3.9 DTSA/PANI的循环稳定性研究
    3.4 小结
第四章 电位响应2,2'-二硫代二苯甲酸/聚吡咯复合膜去除AG⁺离子
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 电极预处理
        4.2.2 DTSA/PPy复合膜的制备
        4.2.3 DTSA/PPy复合膜的置入、释放实验测试
        4.2.4 分配性实验
        4.2.5 杂化膜的电化学表征和形貌
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 DTSA/PPy复合膜的傅里叶变换红外分析
        4.3.2 DTSA/PPy扫描电镜
        4.3.3 热重分析
        4.3.4 X-射线光谱分析
        4.3.5 密度泛函理论计算
        4.3.6 离子置入动力学分析
        4.3.7 共存离子对银离子置入的影响
        4.3.8 复合膜的稳定性能测试
    4.4 小结
第五章 结论、创新与展望
    5.1 结论
    5.2 创新
    5.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文



本文编号：4039241