电化学控制离子交换膜的制备与性能研究

论文摘要

电化学控制离子交换（Electrochemically Switched Ion Exchange,ESIX）是一种环境友好的新型膜分离技术,通过电化学方法调节附着在导电基体上的离子交换膜的氧化还原电位来控制离子的置入与释放,从而使溶液中的金属离子得到分离并使膜再生。由于ESIX过程的主要推动力是电极电位,离子交换基体无需化学再生,消除了由化学再生剂产生的大量二次污染物,因而有可能取代传统的离子交换技术而受到国外学者的关注。 本文通过阴极电沉积法在不同导电基体上制备出具有电化学控制离子交换（ESIX）性能的电活性（Nickel Hexacyanoferrate, NiHCF）铁氰化镍薄膜。在1MKNO3溶液中采用电势循环可逆地置入与释放碱金属离子,比较了铂、铝和石墨基体上薄膜的电活性、离子交换容量及再生能力;在1M（KNO3+CsNO3）混合溶液中测定了不同浓度下薄膜的伏

论文目录

• 第一章 文献综述
• 1.1 ESIX过程
• 1.2 电控离子交换膜
• 1.3 NiHCF膜的制备
• 1.4 NiHCF膜的结构
• 1.5 NiHCF膜的电化学行为
• 1.6 NiHCF膜的应用
• 1.7 本论文的研究目的和意义
• 参考文献
• 第二章 实验部分
• 2.1 试剂与仪器
• 2.2 NiHCF膜的制备方法
• 2.3 分析测试方法
• 第三章 电沉积NiHCF薄膜的电控离子交换性能研究
• 3.1 NiHCF薄膜的制备
• 3.1.1 电极预处理
• 3.1.2 制备NiHCF薄膜
• 3.1.3 NiHCF薄膜的表面形貌
• 3.1.4 NiHCF薄膜的EDS分析
• 3.2 NiHCF薄膜的电化学行为
• 3.3 NiHCF薄膜置入／置出离子的速度
• 3.4 NiHCF薄膜的电化学再生
• 3.5 NiHCF薄膜的寿命
• 3.6 电沉积制备液组成对薄膜电化学性能的影响
• 3.7 EDS光谱分析
• 3.8 小结
• 参考文献
• 第四章 电沉积NiHCF薄膜的离子选择性研究
• 4.1 实验部分
• 4.2 Al基体上NiHCF薄膜的离子选择性研究
• 4.2.1 NiHCF薄膜的循环伏安图
• 4.2.2 NiHCF薄膜的电化学交流阻抗图谱
• 4.3 电化学交流阻抗图谱分析
• 4.4 Pt基体上NiHCF膜的离子选择性研究
• 4.4.1 NiHCF膜的循环伏安图
• 4.4.2 NiHCF膜的电化学交流阻抗图谱
• 4.5 小结
• 参考文献
• 第五章 化学沉积NiHCF薄膜的电控离子交换性能研究
• 5.1 电极预处理
• 5.2 化学沉积制备方法
• 5.3 NiHCF薄膜的筛选
• 5.3.1 不同配比试剂对薄膜电活性的影响
• 5.3.2 不同试剂配比对膜中K离子含量的影响
• 5.4 沉积次数对薄膜电化学性能的影响
• 5.5 化学沉积NiHCF薄膜的SEM图
• 5.6 NiHCF薄膜的电化学行为
• 5.7 NiHCF薄膜的寿命
• 5.8 NiHCF膜的再生
• 5.9 小结
• 参考文献
• 结论与建议
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的学术论文