離子表面印跡CNTs-PANI-PSS復(fù)合膜的制備及其電控離子交換性能.pdf

1、電控離子交換(ESIX)是通過(guò)調(diào)節(jié)電活性膜的氧化還原狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)離子的分離和膜電極的再生。在其作用過(guò)程中，電位作為主要推動(dòng)力，可有效避免傳統(tǒng)離子交換再生產(chǎn)生的二次污染，但在分離與回收廢水中金屬離子時(shí)選擇性相對(duì)較低。而離子表面印跡作為一種新型離子印跡技術(shù)，具有結(jié)合位點(diǎn)均一、選擇性高、識(shí)別動(dòng)力學(xué)快、交換容量大和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因而在稀土分離和重金屬分離方面有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文通過(guò)表面印跡技術(shù)制備了釔離子印跡磺化碳納米

2、管/聚苯胺/聚對(duì)苯乙烯磺酸(Y3+-sMWCNT/PANI/PSS)復(fù)合膜，并結(jié)合電控離子交換(ESIX)分離方法，用以分離回收低濃度 Y3+。sMWCNT表面的-SO3H基團(tuán)可通過(guò)螯合作用鍵合目標(biāo)Y3+；PSS的摻雜可為PANI提供酸性微環(huán)境，增強(qiáng)其電活性。采用傅里葉變換紅外(FTIR)光譜，X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)手段表征復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)和形貌。通過(guò)電化學(xué)石英晶體微天平(EQCM)同步研究其離子交換性能。研究表明Y

3、3+-sMWCNT/PANI/PSS復(fù)合膜具有較高的離子交換能力和良好的選擇性。由于sMWCNT表面的印跡空穴與Y3+空間結(jié)構(gòu)完全匹配，能快速準(zhǔn)確地識(shí)別溶液中的Y3+，復(fù)合膜對(duì)Y3+的離子交換容量可達(dá)209 mg/g，吸脫附平衡時(shí)間達(dá)20 s。此外，復(fù)合膜在
　　含其它稀土離子和Y3+共生離子的混合溶液中對(duì)Y3+表現(xiàn)出良好的選擇性以及具有較好的穩(wěn)定性，有望作為一種新型離子印跡膜用于從稀土礦廢液中分離和回收低濃度Y3+。
　　

4、為了分離重金屬 Pb2+離子，在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以 Pb2+為模板離子，聚苯胺(PANI)為高分子基體，羥基化碳納米管(MWCNTs-OH)為印跡載體，施加恒定正電位洗脫 Pb2+形成印跡孔穴，成功制備出具有電活性的Pb2+-MWCNTs-OH/PANI/PSS復(fù)合膜。采用FT-IR和XRD對(duì)MWCNTs-OH和印跡復(fù)合膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。借助電化學(xué)石英晶體微天平(EQCM)和原子吸收分光光度計(jì)(AAS)研究了印跡復(fù)合膜對(duì) Pb2+的分離性