钴镍双金属氢氧化物/石墨烯电控分离膜排异性回收废水中低浓度磷酸盐

编号：FTJS106822

篇名：钴镍双金属氢氧化物/石墨烯电控分离膜排异性回收废水中低浓度磷酸盐

作者：刘堰 过嘉鑫 杨颂 徐世娴 杨言言 余钟亮 郝晓刚

关键词： 钴镍双金属氢氧化物/石墨烯 电控离子交换 排异性 低浓度 磷酸根

机构： 太原理工大学化学学院 上饶师范学院化学与环境科学学院 太原理工大学化学工程与技术学院

摘要： 采用滴涂结合电化学沉积两步法制备了一种具有优良电活性的三维花状钴镍双金属氢氧化物/石墨烯(CoNi-LDH/G)杂化膜,用于电控离子交换过程(electrically switched ion exchange,ESIX)吸附水溶液中低浓度的磷酸根(PO43-)离子。结合X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对CoNi-LDH/G杂化膜进行形貌、组成及结构表征。采用电化学方法考察了该杂化膜在不同吸附电压、不同初始浓度、共存离子及不同pH值条件下对PO43-吸附性能的影响。实验结果表明:通过调节氧化还原电位,即使在低浓度下,杂化膜对PO43-也具有良好的吸附性能,且可以在较宽的pH值(4~10)范围内使用,同时受共存离子及其浓度变化影响甚小。此外,G对PO43-的吸附容量为1.10 mg·g-1,CoNi-LDH对PO43-的吸附容量为11.74 mg·g-1,二者吸附容量之和小于CoNi-LDH/G对PO43-的吸附容量(16.25 mg·g-1)。同时,结合O1s的XPS数据分析发现,CoNi-LDH/G杂化膜对PO43-的吸附过程除了层间阴离子交换、PO43-与层板金属离子配位的配体交换外,还存在G与CoNi-LDH之间的协同效应。