新型煤基炭膜电控分离废液中低浓度铅离子

基于煤基炭膜设计了一种新型电控膜分离系统,在煤基炭膜电极上采用电控离子交换(ESIX)技术,使铅离子进行周期性的吸/脱附过程,并结合液路系统实现废液中低浓度铅离子的连续分离。实验中分别考察了膜电极施加电位、铅离子初始质量浓度、再生液pH值对炭膜铅离子分离效果的影响,进而评价膜电极的分离性能。实验结果表明:膜电极施加电位时,铅离子的吸、脱附效率与未施加电位时相比分别提高了2.2倍和2.3倍;随着膜电极吸附/脱附时所加电位分别增大至-0.5 V和1.1 V,铅离子的吸、脱附效率不断增大,且施加电位时,经炭膜处理后的溶液中铅离子质量浓度为0 mg/L,去除率为100%;随着铅离子初始质量浓度的增加,铅离子的吸附量不断增加;由再生实验可得,再生液pH=3时脱附效率高达99%.

WO_(3)/LiV_(3)O_(8)用于电控离子交换选择性提锂

首先通过水热合成制备了六方隧道结构的WO_(3),然后再通过两步法将LiV_(3)O_(8)与WO_(3)进行复合,制备成WO_(3)/LiV_(3)O_(8)复合材料。随后采用XRD、SEM、EDS等手段对该复合材料进行了结构表征,并考察了不同复合比例的WO_(3)/LiV_(3)O_(8)电控离子交换(ESIX)性能。实验结果表明,LiV_(3)O_(8)与WO_(3)成功复合,其中WO_(3)(10%)/LiV_(3)O_(8)的电化学性能最佳。将WO_(3)(10%)/LiV_(3)O_(8)涂覆到预处理好的碳纸上,制备成电活性功能膜,采用ESIX技术在30 mg/L的含Li^(+)溶液中对Li^(+)进行电化学吸附,在电位为-1.0 V(vs.SCE)时吸附容量最大,为14.2 mg·g^(-1)。在三种离子浓度均为0.015 mol/L的Li^(+)、Mg^(2+)、K^(+)混合溶液中测试了该材料的选择性,Li^(+)/Mg^(2+)和Li^(+)/K^(+)的选择性系数分别为15.88和52.23,五次吸附-脱附循环后,Li^(+)的吸附容量仍能保持初始容量的87.8%。WO_(3)/LiV_(3)O_(8)对Li^(+)吸附表现出较高的吸附选择性,且复合材料具有一定的可重复使用性。