石墨基復(fù)合三維多孔MHCF膜電極制備及其電控離子分離性能.pdf

1、太原理工大學(xué)博士學(xué)位論文石墨基復(fù)合三維多孔MHCF膜電極制備及其電控離子分離性能姓名：馬旭莉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：孫彥平20100301太原理工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文IIKNO3溶液中采用電勢(shì)循環(huán)可逆地置入與釋放K，比較了不同制備方法得到的NiHCF薄膜的電活性、離子交換容量、再生性能和循環(huán)壽命；在1molL1(KNO3CsNO3)混合溶液中測(cè)定了不同濃度下薄膜的伏安特性曲線(xiàn)，分析了薄膜對(duì)CsK的選擇性。實(shí)驗(yàn)表明，在

2、具有多微孔結(jié)構(gòu)的石墨基體上制得的NiHCF膜能夠?qū)崿F(xiàn)電化學(xué)控制的堿金屬離子分離，無(wú)論是電沉積還是毛細(xì)化學(xué)沉積方法制得的NiHCF薄膜在CsK混合溶液中均對(duì)Cs顯示出良好的選擇性。其中電沉積NiHCF膜主要分布于基體表面，經(jīng)過(guò)25次循環(huán)伏安再生離子交換容量恢復(fù)85.65%，但經(jīng)過(guò)1000次循環(huán)掃描離子交換容量衰減約50%；化學(xué)沉積NiHCF膜可在毛細(xì)力作用下滲透于基體微孔內(nèi)部，相同再生時(shí)間離子交換容量恢復(fù)66.16%，而1000次循環(huán)掃描

3、離子交換容量?jī)H衰減約24.5%。因此多微孔結(jié)構(gòu)的石墨基體化學(xué)沉積NiHCF膜的循環(huán)壽命明顯高于電沉積膜，能夠滿(mǎn)足電控離子分離技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。多排石墨芯（Multirowgraphitece，MRGC）基體具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于施加外部電壓和易于放大的特點(diǎn)。為了提高M(jìn)HCF膜電極的離子交換容量，首先通過(guò)陰極電沉積法在多微孔結(jié)構(gòu)石墨芯基體上制備了NiHCF薄膜，然后組裝為三維多排石墨芯（MRGC）NiHCF膜電極系統(tǒng)。采用SEM、XPS和EDS