用剂合的活性碳复合电极用于去除酸盐的脱离离子化和DFT模型酸盐的吸附
Yingchun He1, Tiantian Feng2, Qimei Huang2
1College of Mechanical Engineering, Tianjin University of Science &Technology, 300457, Tianjin, China.
Chemosphere
|July 31, 2024
概括
用气合活性炭有效地从废水中去除酸盐,使用膜电容脱离. 这种新材料增强了酸盐吸附能力,并扩大了水处理的有效pH值范围.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 酸盐排放导致水的环氧化,威胁到水生生态系统.
- 膜电容脱离离 (MCDI) 显示出营养回收和盐去除的前景.
研究的目的:
- 在MCDI中合成配合活性炭 (NAC) 电极,用于选择性去除酸盐.
- 研究NAC的吸附能力,动力学和酸盐去除机制.
主要方法:
- 一步热解合成NAC的合成.
- 在MCDI中进行电化学表征和酸盐吸附实验.
- 密度功能理论 (DFT) 建模和X射线光电谱学 (XPS) 分析.
主要成果:
- 在1.2V,20mL/min和pH6.51下,NAC的酸盐吸附能力达到1.60mg/g.
- NAC的零电荷点 (pHpzc) 从4.14增加到6.44,扩大了酸盐去除的最佳pH范围.
- 酸盐吸附跟随弗洛伊德利希等热量和伪二次动力学,表明多层物理吸附.
- DFT建模揭示了酸盐吸附的增强,这是由于在化后碳原子的正静电潜力增加.
结论:
- 兴奋剂显著提高了MCDI应用中活性炭的酸盐吸附能力.
- 纳克是一种有前途的电极材料,用于选择性酸盐回收和减轻水温缩水.
- 这项研究阐明了添加活性炭促进酸盐吸附的机制.


