碳基电活性离子交换材料的制备与电控分离性能
发布时间：2020-12-15 03:55
电控离子交换技术（electrochemically switched ion exchange,ESIX）是一种新型的离子分离与回收技术,它将离子交换与电化学技术相结合,通过控制覆载或电沉积在导电基体上的电活性材料的电化学电位来实现目标离子可逆的置入与释放,从而使处理液中的离子得以分离并实现膜的再生。由于ESIX过程主要由电极电位所驱动,离子分离材料无需化学再生,因而避免了由传统离子交换而产生的二次污染。对于电控离子交换的应用,关键在于材料的制备与选取。本文采用电化学方法合成了插层型的PANI/MMT杂化材料并将其应用于对Pb2+离子的电控分离。通过X射线衍射仪（XRD）、傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）以及能量分散谱仪（EDS）对杂化膜的结构、形貌及组成进行了分析。采用循环伏安法结合电化学石英晶体微天平（EQCM）对PANI/MMT杂化膜的电活性及电控离子交换性能进行探测。研究表明:PANI紧密的沉积于MMT片层上,由于MMT片层与PANI之间的静电吸引作用,使该杂化膜展现出快速的离子、电子传递能力。基于杂化膜中有机、...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 毒性金属离子的危害及传统处理方法
1.2 电控离子交换
1.3 ESIX材料的分类及制备
1.3.1 无机ESIX材料
1.3.2 有机ESIX材料
1.3.3 有机/无机杂化ESIX材料
1.4 ESIX材料的应用
1.4.1 无机ESIX材料的应用
1.4.2 有机ESIX材料的应用
1.4.3 有机/无机杂化ESIX材料的应用
1.5 离子交换材料蒙脱土
1.5.1 蒙脱土的结构与特性
1.5.2 蒙脱土的应用
1.6 课题研究意义及主要工作
参考文献
第二章 实验部分
2.1 实验药品与仪器
2.2 分析表征方法
2.2.1 电化学石英晶体微天平EQCM
2.2.2 X射线衍射仪（XRD）
2.2.3 傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）
2.2.4 X射线光电子能（XPS）
2.2.5 扫描电子显微镜（SEM）
2.2.6 热重（TG）分析仪
2.2.7 原子吸收分光光度计
2+离子的去除">第三章 电位响应性PANI/MMT杂化膜的制备及对Pb2+离子的去除
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 PANI/MMT杂化膜的电化学制备
3.2.2 PANI/MMT杂化膜的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 PANI/MMT杂化膜的制备过程
3.3.2 PANI/MMT杂化膜的FTIR、EDS、SEM、TEM及XRD分析
3.3.3 PANI/MMT杂化膜的ESIX表征及机理
3.3.4 不同制备条件和操作参数对PANI/MMT杂化膜ESIX的影响
2+离子的探测性能"> 3.3.5 PANI/MMT杂化膜的吸附选择性及对低浓度Pb2+离子的探测性能
3.3.6 PANI/MMT杂化膜的动态吸脱附及XPS表征
3.3.7 PANI/MMT杂化膜的吸附容量及稳定性
3.3.8 PANI/MMT杂化膜的热稳定性
3.4 小结
参考文献
+离子的电控分离">第四章 管状炭膜基铁氰化镍NiHCF/CTCM的制备及对Cs+离子的电控分离
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 管状炭膜基NiHCF/CTCM的制备
4.2.2 管状炭膜基NiHCF/CTCM的表征
4.2.3 铁氰化镍负载量对覆载膜通量影响的考察
4.2.4 管状炭膜基NiHCF/CTCM吸附性能的考察
4.2.5 管状炭膜基NiHCF/CTCM的重复再利用及稳定性考察
4.3 结果与讨论
4.3.1 NiHCF/CTCM的形貌及孔结构分析
4.3.2 NiHCF/CTCM的XRD及EDS分析
4.3.3 不同的覆载量对NiHCF/CTCM通量及有效吸附容量的影响
+初始浓度对NiHCF/CTCM吸附性能的影响"> 4.3.4 操作电压及Cs+初始浓度对NiHCF/CTCM吸附性能的影响
4.3.5 共存离子对NiHCF/CTCM吸附性能的影响
4.3.6 NiHCF/CTCM的热稳定性能
4.3.7 NiHCF/CTCM的电化学特性及吸脱附机理
4.3.8 NiHCF/CTCM的循环再生性能
4.4 小结
参考文献
第五章 结论、创新点及展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
致谢
攻读硕士期间研究成果
本文编号：2917608
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 毒性金属离子的危害及传统处理方法
1.2 电控离子交换
1.3 ESIX材料的分类及制备
1.3.1 无机ESIX材料
1.3.2 有机ESIX材料
1.3.3 有机/无机杂化ESIX材料
1.4 ESIX材料的应用
1.4.1 无机ESIX材料的应用
1.4.2 有机ESIX材料的应用
1.4.3 有机/无机杂化ESIX材料的应用
1.5 离子交换材料蒙脱土
1.5.1 蒙脱土的结构与特性
1.5.2 蒙脱土的应用
1.6 课题研究意义及主要工作
参考文献
第二章 实验部分
2.1 实验药品与仪器
2.2 分析表征方法
2.2.1 电化学石英晶体微天平EQCM
2.2.2 X射线衍射仪（XRD）
2.2.3 傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）
2.2.4 X射线光电子能（XPS）
2.2.5 扫描电子显微镜（SEM）
2.2.6 热重（TG）分析仪
2.2.7 原子吸收分光光度计
2+离子的去除">第三章 电位响应性PANI/MMT杂化膜的制备及对Pb2+离子的去除
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 PANI/MMT杂化膜的电化学制备
3.2.2 PANI/MMT杂化膜的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 PANI/MMT杂化膜的制备过程
3.3.2 PANI/MMT杂化膜的FTIR、EDS、SEM、TEM及XRD分析
3.3.3 PANI/MMT杂化膜的ESIX表征及机理
3.3.4 不同制备条件和操作参数对PANI/MMT杂化膜ESIX的影响
2+离子的探测性能"> 3.3.5 PANI/MMT杂化膜的吸附选择性及对低浓度Pb2+离子的探测性能
3.3.6 PANI/MMT杂化膜的动态吸脱附及XPS表征
3.3.7 PANI/MMT杂化膜的吸附容量及稳定性
3.3.8 PANI/MMT杂化膜的热稳定性
3.4 小结
参考文献
+离子的电控分离">第四章 管状炭膜基铁氰化镍NiHCF/CTCM的制备及对Cs+离子的电控分离
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 管状炭膜基NiHCF/CTCM的制备
4.2.2 管状炭膜基NiHCF/CTCM的表征
4.2.3 铁氰化镍负载量对覆载膜通量影响的考察
4.2.4 管状炭膜基NiHCF/CTCM吸附性能的考察
4.2.5 管状炭膜基NiHCF/CTCM的重复再利用及稳定性考察
4.3 结果与讨论
4.3.1 NiHCF/CTCM的形貌及孔结构分析
4.3.2 NiHCF/CTCM的XRD及EDS分析
4.3.3 不同的覆载量对NiHCF/CTCM通量及有效吸附容量的影响
+初始浓度对NiHCF/CTCM吸附性能的影响"> 4.3.4 操作电压及Cs+初始浓度对NiHCF/CTCM吸附性能的影响
4.3.5 共存离子对NiHCF/CTCM吸附性能的影响
4.3.6 NiHCF/CTCM的热稳定性能
4.3.7 NiHCF/CTCM的电化学特性及吸脱附机理
4.3.8 NiHCF/CTCM的循环再生性能
4.4 小结
参考文献
第五章 结论、创新点及展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
致谢
攻读硕士期间研究成果
本文编号：2917608
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