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专利号: 2021112593722
申请人: 辽宁大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水、废水、污水或污泥的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种蘑菇棒基导电复合气凝胶结合电增强吸附Re(Ⅶ)的方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)工作电极的制备:将蘑菇棒基导电复合气凝胶研磨,将所得蘑菇棒基导电复合气凝胶粉与导电炭黑和聚偏氟乙烯混合,充分研磨混合均匀后,加入溶剂超声分散,将所得混合均匀的浆料均匀涂覆于导电碳纸上,干燥,得蘑菇棒基导电复合气凝胶电极,作为工作电极;

2)以工作电极为正极,石墨纸为负极,将工作电极和石墨纸置于电吸附池内,施加工作电压;

3)吸附:含有Re(Ⅶ)的溶液从负极端流入电吸附池内,从正极端流出,进行吸附;

所述蘑菇棒基导电复合气凝胶的制备方法包括如下步骤:

1)中间体CNF的制备:将废弃蘑菇棒粉碎,过200目筛,取筛下物,得蘑菇棒粉,将10 g蘑‑1 ‑1菇棒粉加入到70 mL浓度为3 mol·L 的柠檬酸和30 mL浓度为6 mol·L 的盐酸的混合酸中,在搅拌下,70 ℃反应3 h,随后加入500 mL去离子水淬灭反应,用氨水调节反应后产物pH=7,离心洗涤至上清液为无色,烘干,得中间体CNF;

2)聚苯胺纳米纤维PANI的制备:将0.292 mL苯胺溶于10 mL二氯甲烷中,得油相;将‑1

0.1824 g过硫酸铵溶于10 mL浓度为1 mol·L 的盐酸溶液中,得水相;将水相缓慢转移至‑1油相中,转移速率为100 s·mL ,在0 ℃下反应12 h,抽滤,依次用无水甲醇、去离子水洗涤至中性,烘干,得聚苯胺纳米纤维PANI;

3)纳米复合纤维悬浮液的制备:于中间体CNF中加入去离子水,超声分散2 h,得质量百分浓度为2.0%的CNF凝胶;于聚苯胺纳米纤维PANI中加入去离子水,超声分散,得质量百分浓度为10%的PANI悬浮液;将CNF凝胶与PANI悬浮液按质量比1:1混合,室温下超声30‑60 min,得纳米复合纤维悬浮液;

4)蘑菇棒基导电复合气凝胶的制备:将所得纳米复合纤维悬浮液于‑30 ℃下冷冻一夜,随后放入真空冷冻干燥机冷冻48 h,得蘑菇棒基导电复合气凝胶。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤1)中,蘑菇棒基导电复合气凝胶研磨,过200目筛,取筛下物为蘑菇棒基导电复合气凝胶粉;按质量比,蘑菇棒基导电复合气凝胶粉:导电炭黑:聚偏氟乙烯=6:3:1~5:4:1。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤1)中,所述溶剂为N‑甲基吡咯烷酮。

4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤2)中,工作电压为0.8~1.2 V。

5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤3)中,调节含有Re(Ⅶ)的溶液的初始‑1 ‑1浓度为100~300 mg·L ,pH为2~4;控制含有Re(Ⅶ)的溶液的流速为25~50 mL· min 。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:包括,4)解析:工作电极饱和吸附后,将含有Re(Ⅶ)的溶液替换为解析液,反接电源,将工作电极与负极连接,石墨纸与正极连接,将工作电极上吸附的Re(Ⅶ)解析。

‑1

7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述解析液为2 mol·L 的HCl。