1、碱金属/碱土金属离子电吸附行为和机理研究 2、氯化物型和硫酸盐型盐湖卤水物性参数变化规律研究

发布时间：2021-01-17 13:31

　　电吸附技术是一种将电化学和吸附分离方法结合的“新技术”,其操作过程无污染、低能耗,可以有效去除盐溶液中的离子。近年来,电吸附分离技术被广泛应用于污水处理和海水淡化等领域,但是其在盐湖卤水综合开发方面的应用未见公开报道。本部分实验制备了几种碳基电极,系统化研究碱金属和碱土金属元素的电吸附行为。本研究可以为电吸附技术在盐湖资源分离方面的应用提供基础数据。（1）制备了ZnCl₂改性活性炭纤维电极,研究了其对碱金属和碱土金属离子的电吸附性能,考察了吸附液浓度、电极电压及电极间距对电吸附效果的影响。结果表明活性炭纤维电极对碱金属和碱土金属离子具有较好的吸附效果,但选择性吸附效果不佳;吸附平衡时间较长,一般需要6 h;ZnCl₂改性活性炭纤维电极具有较好的循环使用性能。吸附液浓度越高、电极电压越大,吸附速率越快,吸附量越大。溶液浓度越高,除盐率越低。电极间距越小,吸附速率越快。（2）采用吸附动力学模型对电吸附过程进行模拟,结果表明Lagergren准一级动力学模型和Elovich动力学模型具有较高的拟合度,说明经典吸附动力学模型可以较好描述电吸附过程。（... 

【文章来源】：青海大学青海省 211工程院校

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一部分
    摘要
    Abstract
    第一章 绪论
        1.1 电吸附技术概述
            1.1.1 电吸附技术研究历史
            1.1.2 电吸附技术原理与优点
        1.2 电吸附电极研究进展
            1.2.1 活性炭（纤维）基电极
            1.2.2 碳气凝胶基电极
            1.2.3 石墨烯基电极
            1.2.4 碳纳米材料
        1.3 膜/电容除盐技术研究进展
            1.3.1 膜电极电吸附技术原理与优点
            1.3.2 膜/电容除盐电极研究进展
        1.4 本论文研究意义及研究内容
            1.4.1 研究背景及意义
            1.4.2 论文研究目的及内容
    第二章 实验部分
        2.1 实验材料及仪器
            2.1.1 实验药品及材料
            2.1.2 实验仪器
        2.2 电吸附装置
        2.3 实验方法
        2.4 电极的表征
    第三章 活性炭纤维基电极制备及电吸附行为研究
        3.1 活性炭纤维电极的制备
            3.1.1 活性炭纤维前处理
            3.1.2 活性炭纤维电极的制备
        3.2 活性炭纤维电极的表征
            3.2.1 活性炭纤维电极SEM表征
            3.2.2 活性炭纤维电极电化学性能表征
            3.2.3 活性炭纤维电极孔径比表面表征
            3.2.4 物理吸附验证实验
2改性对电极吸附效果的影响">            3.2.5 ZnCl₂改性对电极吸附效果的影响
2改性活性炭纤维电极对单组份碱/碱土金属离子的电吸附行为">        3.3 ZnCl₂改性活性炭纤维电极对单组份碱/碱土金属离子的电吸附行为
            3.3.1 浓度的影响
            3.3.2 电压的影响
            3.3.3 极距的影响
            3.3.4 较优条件吸附实验
2改性活性炭纤维电极对多组份碱/碱土金属离子的竞争电吸附行为">        3.4 ZnCl₂改性活性炭纤维电极对多组份碱/碱土金属离子的竞争电吸附行为
+/Rb⁺竞争吸附行为">            3.4.1 K⁺/Rb⁺竞争吸附行为
+/Cs⁺竞争吸附行为">            3.4.2 K⁺/Cs⁺竞争吸附行为
+/Cs⁺竞争吸附行为">            3.4.3 Rb⁺/Cs⁺竞争吸附行为
+/Rb⁺/Cs⁺竞争吸附行为">            3.4.4 K⁺/Rb⁺/Cs⁺竞争吸附行为
2改性活性炭纤维电极循环使用性能">        3.5 ZnCl₂改性活性炭纤维电极循环使用性能
        3.6 吸附动力学分析
            3.6.1 Lagergren准一级动力学模型
            3.6.2 Elovich动力学模型
        3.7 本章小结
    第四章 石墨烯基电极的制备及对碱金属/碱土金属吸附行为研究
        4.1 石墨烯电极对碱金属和碱土金属的吸附行为研究
            4.1.1 石墨烯电极的制备
            4.1.2 石墨烯电极的表征
            4.1.3 石墨烯电极对碱金属/碱土金属单盐溶液吸附行为研究
            4.1.4 石墨烯电极对碱金属/碱土金属离子竞争吸附行为研究
2O₄/石墨烯电极对碱金属/碱土金属离子竞争吸附行为研究">        4.2 LiMn₂O₄/石墨烯电极对碱金属/碱土金属离子竞争吸附行为研究
2O₄/石墨烯电极制备">            4.2.1 LiMn₂O₄/石墨烯电极制备
2O₄/石墨烯电极性能表征">            4.2.2 LiMn₂O₄/石墨烯电极性能表征
2O₄/石墨烯电极对碱金属/碱土金属离子竞争吸附行为研究">            4.2.3 LiMn₂O₄/石墨烯电极对碱金属/碱土金属离子竞争吸附行为研究
        4.3 竞争电吸附影响因素探讨
            4.3.1 离子电荷和电极电压对竞争电吸附的影响
            4.3.2 离子半径和电极孔径对竞争电吸附的影响
            4.3.3 离子浓度对竞争电吸附的影响
        4.4 本章小结
    第五章 结论
    参考文献
第二部分
    摘要
    Abstract
    第一章 绪论
        1.1 盐湖及其资源
        1.2 国内盐湖卤水关键参数的测录现状
        1.3 研究盐湖卤水关键参数的意义
        1.4 本部分主要研究内容
    第二章 实验部分
        2.1 实验材料
            2.1.1 实验药品
            2.1.2 实验仪器
        2.2 实验方法
        2.3 盐溶液及模拟卤水配制
            2.3.1 单盐溶液配制
            2.3.2 混合盐溶液配制
            2.3.3 模拟卤水配制
    第三章 多盐混合溶液物性参数变化规律
        3.1 氯化物型多盐混合溶液物性参数变化规律
            3.1.1 单盐溶液物性参数变化
            3.1.2 两盐混合溶液物性参数变化
            3.1.3 三盐混合溶液物性参数变化
            3.1.4 四盐混合溶液物性参数变化
        3.2 硫酸盐型多盐混合溶液物性参数变化规律
            3.2.1 单盐溶液物性参数变化
            3.2.2 两盐混合溶液物性参数变化
            3.2.3 三盐混合溶液物性参数变化
            3.2.4 四盐混合溶液物性参数变化
        3.3 模拟卤水物性参数变化规律
        3.4 本章小结
    第四章 结论
    参考文献
致谢
作者简历
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]三维石墨烯凝胶电极的制备及在电容去离子中的应用[J]. 陈春阳,于飞,周慧明,陈君红,马杰.  高等学校化学学报. 2015(12)
[2]活性炭纤维对于离子的电吸附选择性能研究[J]. 高湘,林小辉.  工业安全与环保. 2015(04)
[3]表面氧化改性制备活性炭电极材料及其电化学性能研究[J]. 李肖肖,毛磊,童仕唐,宋立钢.  化工新型材料. 2015(03)
[4]膜电容去离子复合电极处理自来水[J]. 黄勇强,朱艳,史凯,徐明力,刘腾,祝菲菲.  环境工程学报. 2015(02)
[5]三维还原氧化石墨烯的制备及超级电容性能[J]. 汪建德,彭同江,孙红娟,侯云丹.  人工晶体学报. 2015(01)
[6]对强碱弱酸盐溶液pH与温度关系的研究[J]. 李友银,石璞,任腾菲.  化学教育. 2014(23)
[7]活性炭纤维对电镀废水中镍的电吸附性能研究[J]. 陈天明,严金龙,陈艳虹,韩香云,丁龙建.  工业水处理. 2014(11)
[8]盐湖资源可持续开发利用综合评价指标体系研究——以青海察尔汗盐湖为例[J]. 李冬梅,王建萍,张康,杨姣姣.  资源与产业. 2014(05)
[9]磺化石墨烯/活性炭复合电极的制备及其不对称电容器脱盐[J]. 卢淼,刘建允,王世平,程健.  高等学校化学学报. 2014(07)
[10]活性炭粉末电极电容除盐与膜电容除盐对比[J]. 温沁雪,杨虹,张慧超,陈志强.  哈尔滨工业大学学报. 2014(06)

硕士论文
[1]活性炭纤维的电吸附脱盐及离子选择性能研究[D]. 林小辉.西安建筑科技大学 2014
[2]活性炭电极改性及电吸附脱盐性能研究[D]. 屈冬冬.天津城市建设学院 2012



本文编号：2982980