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

1、電控離子交換(ESIX)是通過調節(jié)電活性膜的氧化還原狀態(tài)從而實現(xiàn)對目標離子的分離和膜電極的再生。在其作用過程中，電位作為主要推動力，可有效避免傳統(tǒng)離子交換再生產生的二次污染，但在分離與回收廢水中金屬離子時選擇性相對較低。而離子表面印跡作為一種新型離子印跡技術，具有結合位點均一、選擇性高、識別動力學快、交換容量大和化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點，因而在稀土分離和重金屬分離方面有廣闊的應用前景。
　　本文通過表面印跡技術制備了釔離子印跡磺化碳納米

2、管/聚苯胺/聚對苯乙烯磺酸(Y3+-sMWCNT/PANI/PSS)復合膜，并結合電控離子交換(ESIX)分離方法，用以分離回收低濃度 Y3+。sMWCNT表面的-SO3H基團可通過螯合作用鍵合目標Y3+；PSS的摻雜可為PANI提供酸性微環(huán)境，增強其電活性。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)手段表征復合膜的結構和形貌。通過電化學石英晶體微天平(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+空間結構完全匹配，能快速準確地識別溶液中的Y3+，復合膜對Y3+的離子交換容量可達209 mg/g，吸脫附平衡時間達20 s。此外，復合膜在
　　含其它稀土離子和Y3+共生離子的混合溶液中對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，在上述實驗基礎上，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復合膜。采用FT-IR和XRD對MWCNTs-OH和印跡復合膜進行結構表征。借助電化學石英晶體微天平(EQCM)和原子吸收分光光度計(AAS)研究了印跡復合膜對 Pb2+的分離性