论文部分内容阅读
电容法去离子(CDI)技术是处理重金属离子的一种新型技术,因其操作简易、环境友好型等特点备受关注。电极材料是CDI技术的核心。本文围绕离子液体掺杂聚吡咯(PPy)复合电极展开研究,通过掺杂离子液体提高PPy复合电极的表面特性、电化学特性及吸附性能。具体包括以下内容:(1)采用化学氧化法制备PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT和PPy-[Emim]BF4/CS/CNT复合电极,并对其形貌、电化学性能进行了表征,探讨了离子液体添加量对PPy复合电极性能的影响。实验结果表明:PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT和PPy-[Emim]BF4/CS/CNT复合电极微观形貌为纳米线网络结构,且FT-IR和XPS测试结果表明CS、PPy和CNT以化学键形式形成复合材料。PPy复合电极的比电容值随着nIL:nPy增加先增加后减小,在nIL:nPy=1:1时,PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT和PPy-[Emim]BF4/CS/CNT复合电极的比电容值均达到最大值,分别为73.5F/g和96.16F/g,且两者的循环稳定性与PPy/CS/CNT的稳定性相比,提高约38%。(2)将两种复合电极用于吸附含Cu2+溶液,在相同离子液体的添加量下,PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT复合电极的吸附量可达到32.0mg/g,PPy-[Emim]BF4/CS/CNT复合电极的吸附量达到36.81mg/g,略大于PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT复合电极。(3)将PPy-[BMIM]BF4/CS/CNT复合电极和PPy-[Emim]BF4/CS/CNT复合电极对不同金属离子(Fe3+、Ag+和Cu2+)吸附性能实验表明:对于Ag+、Cu2+、Fe3+这三种离子来说,待测重金属离子自身带电量会对两种复合电极的吸附量产生影响,当待测金属离子所携带电量越大,与之对应吸附量也会越大。