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山西省自然科学基金(2007011029): 作品数：18 被引量：50H指数：6; 相关作者：郝晓刚刘世斌张忠林马旭莉王忠德更多>>; 相关机构：太原理工大学中国辐射防护研究院更多>>; 发文基金：山西省自然科学基金国家自然科学基金山西省回国留学人员科研经费资助项目更多>>; 相关领域：化学工程理学一般工业技术金属学及工艺更多>>

炭纸/石墨基体NiHCF膜的碱金属离子分离性能: 2009年; 采用毛细化学沉积法在炭纸/石墨颗粒复合导电基体的微孔通道内合成铁氰化镍(Nickel hexacyano fer-rate,NiHCF)薄膜,并考察了膜电极在碱金属溶液中的电控离子交换性能。通过扫描电子显微镜、能量色散谱、X射线光电子能谱、红外分子吸收光谱等分析了复合薄膜电极的表面形貌及组成;利用离子色谱检测了再生液中碱金属离子浓度变化;应用循环伏安法在1mol·L-1KNO3/CsNO3溶液中考察了膜电极的离子交换容量、循环寿命与再生能力。结果表明:炭纸/石墨复合基体具有三维多孔结构特征,复合基体NiHCF膜电极具有大的离子交换容量、低的扩散阻力、良好的循环稳定性与再生能力,可用于碱金属离子的选择性分离。; 马旭莉郝晓刚李永国杨言言刘世斌孙彦平; 关键词：铁氰化镍碱金属

脉冲电沉积制备电控离子分离NiHCF膜电极被引量：4: 2009年; 采用脉冲电沉积法在石墨基体上制备了铁氰化镍膜(NiHCF膜)。通过循环伏安法考察了不同脉冲参数(脉冲电压、脉冲周期、占空比、沉积次数)条件下制备的石墨基NiHCF膜电极的离子交换容量,并通过SEM和XPS分析了膜的表面形貌与组成。结果表明:脉冲电压0.3V(vsSCE)、脉冲周期0.6s、占空比为50%时沉积得到的NiHCF膜均匀致密,且具有较大的离子交换容量和良好的稳定性。脉冲电沉积法可用于制备性能优良的电化学控制离子分离膜电极。; 马旭莉郝晓刚李永国刘世斌孙彦平; 关键词：脉冲电沉积循环伏安

多排石墨芯基体NiHCF膜电极的制备与电控离子分离性能: 2009年; 以多排石墨芯(MRGC)为基体材料,采用阴极沉积法制备了具有电化学控制离子分离(ECIS)性能的电活性NiHCF膜电极。采用SEM和XPS分析考察了NiHCF薄膜的形貌与组成;在1 mol/L的NaNO3溶液中通过循环伏安法可逆地置入与释放Na+,考察NiHCF膜电极的离子交换容量、再生性能;在1 mol/L(NaNO3+CsNO3)混合溶液中比较不同混合浓度下膜电极的伏安特性曲线,分析了膜电极对Cs+/Na+的选择性。同时采用离子色谱测定了氧化态NiHCF膜电极在初始[Cs+]为10 mg/L模拟液中进行ECIS过程的Cs+浓度变化。实验结果表明,MRGC基体NiHCF膜电极离子交换容量大、再生能力好,对Cs+有较强的选择性,可用于Cs+的电控离子分离过程。; 李永国郝晓刚马旭莉张玫刘世斌丘丹圭

电沉积NiHCF薄膜在碱土金属溶液中的电控离子分离性能被引量：13: 2008年; 采用电沉积方法在铂基体上制备出电活性NiHCF(Nickel Hexacyanoferrate)薄膜,在碱土金属溶液中考察了薄膜电极对碱土金属离子的电控离子分离性能.通过循环伏安法在0.1mol·L^(-1)Mg(NO_3)_2、Ca(NO_3)_2、Sr(NO_3)_2和Ba(NO_3)_2溶液中可逆置入和释放碱土金属离子,比较了不同溶液中NiHCF膜电极的电活性、电化学行为和离子的置入机制;在0.1mol·L^(-1)[Mg(NO_3)_2+Ba(NO_3)_2]混合溶液中结合电化学石英晶体微天平(EQCM)原位检测了不同浓度下膜电极氧化还原过程中的伏安特性曲线和频率响应,分析了薄膜对Mg/Ba离子的选择性;并通过XPS测定了氧化还原状态下NiHCF膜的化学组成及元素价态.结果表明,NiHCF膜在二价碱土金属溶液中具有可逆的离子交换行为,对Ba^(2+)离子的选择性大于Mg^(2+)离子,通过电控离子分离方法可以实现碱土金属离子的有效分离.; 鞠健郝晓刚张忠林刘世斌孙彦平; 关键词：电沉积碱土金属

流动体系石墨基体NiHCF膜电极电控铯离子分离被引量：1: 2010年; 采用石墨基体NiHCF膜电极组装填充床电化学反应器,考察二电极流动体系下溶液中Cs离子的电化学控制分离性能。在膜电极上施加阴极电压使Cs+置入膜内,分别考察操作电压、进料浓度和流量等参数对反应器出水Cs+浓度的影响,并用Thomas模型描述该过程的穿透曲线;将置入Cs+的膜电极外加阳极电压释放Cs+使膜电极再生,并通过连续多批次运行测试膜电极的稳定性。研究结果表明:石墨基体NiHCF膜在二电极体系下具有良好的电控吸附性能和再生能力,槽电压10V、流速80BV·h-1、进料浓度7mg·L-1、穿透率为50%时可处理225BV的模拟废液,单次运行Cs离子平均去除率可达56%,电控吸附过程符合Thomas吸附动力学模型。膜电极氧化再生快捷方便,多批次运行性能稳定,水溶液中Cs+可得到有效分离。; 毛祖秋郝晓刚李一兵张忠林刘世斌温亚龙

电化学控制离子分离（交换）膜的制备、结构与性能被引量：10: 2007年; 电化学控制离子分离（electrochemically controlled ion separation，ECIS）是一种环境友好的新型膜分离技术，通过电化学方法调节附着在导电基体上的离子交换膜的氧化还原电位来控制离子的置入与释放，从而使溶液中的金属离子得到分离并使膜得到再生。铁氰化镍（NiHCF）是一种结构类似分子筛的无机配位化合物，由于其对碱金属离子的选择性（Cs^＋〉Rb^＋〉K^＋〉Na^＋〉Li^＋）不同可用于分离混合溶液中的碱金属离子，成为电控离子分离膜的首选材料。就ECIS过程机理、NiHCF薄膜的制备-结构-性能关系进行了总结并提出了一些新的研究方向。; 郝晓刚马旭莉

电化学控制的离子交换技术被引量：8: 2010年; 电化学控制离子交换(electrochemically switched ion exchange,ESIX)是电化学与离子交换相结合的新型离子分离技术,通过电化学方法调节导电基体上电活性ESIX膜的氧化/还原状态来控制离子的置入与释放,从而使溶液中的离子得到分离,并使膜得到再生。ESIX消除了传统离子交换技术在化学再生过程中产生的二次污染问题,因其环境友好性在废水处理及水质净化领域具有良好的应用前景而逐渐成为备受关注的热点问题。本文简述了ESIX技术的机理和特点,着重阐述了有关ESIX膜的制备、结构及其应用方面的研究进展,并指出了需要研究的科学问题与研究前景。; 肖俊强郝晓刚

电活性NiHCF薄膜在含Pb^(2+)溶液中的离子交换性能被引量：4: 2010年; 采用阴极电沉积方法制备电活性NiHCF薄膜,考察薄膜在含Pb2+溶液中的电控离子交换性能。在0.1mol/L的Pb(NO3)2溶液中,通过循环伏安法调节膜电极的氧化还原电位考察其活性和可逆性,并结合电化学石英晶体微天平(EQCM)技术分析离子的交换机制,同时比较Co(NO3)2和Ni(NO3)2溶液中NiHCF膜电极的电化学行为;在0.1mol/L[Pb(NO3)2+Co(NO3)2]和0.1mol/L[Pb(NO3)2+Ni(NO3)2]两组混合溶液中,通过循环伏安法分析薄膜对Pb2+/Co2+和Pb2+/Ni2+的选择性;并通过X射线能谱仪(EDS)分别测定膜在氧化和还原状态下的元素组成。结果表明,电活性NiHCF膜在含Pb2+、Co2+和Ni2+溶液中均具有可逆的离子交换行为,对Pb2+的选择性高于对Co2+和Ni2+的,通过电控离子交换方法可以使Pb2+从废水中得到有效分离。; 肖俊强郝晓刚王忠德张忠林刘世斌; 关键词：离子交换电化学石英晶体微天平

碳毡基NiHCF膜电极电化学控制Cs^+分离被引量：1: 2011年; 采用化学沉积法在三维多孔碳毡(PTCF)基体上制备了电活性铁氰化镍(NiHCF)修饰电极,用扫描电镜(SEM)研究了膜的表面形貌。在两电极体系下,利用离子色谱考察了膜电极对溶液中Cs^+的置入和再生性能,分别考察了吸附时间、操作电压及模拟废液原始浓度等参数对Cs^+分离性能的影响,并结合NiHCF膜电极电控离子分离性能组装了小型电化学控制Cs^+分离反应器,初步探讨了膜电极在双槽反应器中及其在连续操作情况下对铯离子的分离性能。; 孙斌郝晓刚王忠德张忠林; 关键词：碳毡

PANI膜电聚合过程及电控分离苯酚的EQCM研究被引量：5: 2011年; 通过电沉积方法在镀铂石英晶片上制备了导电聚苯胺(PANI)膜,采用电化学石英晶体微天平(EQCM)技术探讨了苯胺聚合机制及在苯酚溶液中的氧化还原特性.在0.5 mol/L硫酸溶液中结合循环伏安法考察了PANI膜在完全还原态(L)-半氧化态(E)-完全氧化态(P)之间的电活性和稳定性;在不同浓度的苯酚溶液中结合恒电压阶跃法和傅里叶红外光谱(FTIR)考察了PANI薄膜电控分离苯酚的性能.结果表明,苯胺在聚合过程中随着膜厚增加,伴随有离子的掺杂/脱掺杂并导致有规律的质量突变;PANI薄膜在完全还原态-半氧化态之间具有良好的电活性和循环稳定性;薄膜处于半氧化态时溶液中的苯酚置入膜中,处于还原态时膜中的苯酚又可逆地释放到溶液中.通过控制PANI薄膜的电位可以方便地控制苯酚的置入与释放,从而达到分离溶液中苯酚的目的.; 李慧李越郝晓刚张忠林刘世斌; 关键词：导电聚苯胺电化学石英晶体微天平苯酚

山西省自然科学基金(2007011029)

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