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专利号: 2016102568032
申请人: 西安建筑科技大学
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:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种将聚吡咯/壳聚糖复合电极应用于重金属离子吸附的方法,其特征在于,将连接电源负极的聚吡咯/壳聚糖复合电极和连接电源正极的对电极置入待吸附的溶液中,接通电源,搅拌溶液,开始吸附过程;

所述聚吡咯/壳聚糖复合电极通过如下方式制备:

(1)称取一定量的壳聚糖均匀分散到乙酸溶液中,搅拌,加入掺杂剂,反应一定时间后,将溶液pH调至4;

(2)向步骤(1)所得溶液中逐滴加入FeCl3溶液,反应一定时间后,缓慢加入吡咯,之后将混合溶液定容、搅拌、静置;

(3)将步骤(2)所得溶液调至中性,搅拌、真空抽滤、水洗滤饼,并置于真空干燥箱中干燥至膏状,得到复合材料,收集备用;

(4)称取一定量步骤(3)所得的复合材料于研钵中研磨,加入少量活性炭继续研磨至物料混合均匀;

(5)将步骤(4)中所得的混合材料填装到恒温模具中,将模具置于台式粉末压样机上,热压成型,冷却、脱模;

(6)将热压成型的复合材料在常温下干燥、恒重、打磨,获得聚吡咯/壳聚糖复合电极。

2.根据权利要求1所述将聚吡咯/壳聚糖复合电极应用于重金属离子吸附的方法,其特征在于,所述电源为直流电源,所述对电极为石墨电极,作为阳极。

3.根据权利要求1所述将聚吡咯/壳聚糖复合电极应用于重金属离子吸附的方法,其特征在于,所述步骤(1)中壳聚糖的质量为1.0g,脱乙酰度为80.0-95.0%,乙酸溶液的体积为

100mL、质量浓度为2%,掺杂剂为十二烷基苯磺酸钠,其浓度为0.1mol·L-1、体积为80mL;步骤(1)中调节pH所用试剂为HCl溶液,其浓度为1mol·L-1;步骤(1)中搅拌方式为采用磁力搅拌器搅拌,反应时间为20min;步骤(2)中FeCl3溶液的浓度为0.5mol·L-1、体积为24mL,吡咯的体积为700μL,定容体积为250mL;步骤(2)中反应时间为30min,磁力搅拌的时间为2h,静置的时间为22h;步骤(3)中调节pH所用试剂为NaOH溶液,其浓度为1mol·L-1,搅拌时间为

30min;步骤(4)中按照复合材料:活性炭=19:1的质量比加入活性炭,复合材料与活性炭的质量共3g;步骤(5)中模具温度为150℃,加入混合材料后为保持温度恒定,继续恒温5min,热压压力为10MPa,热压温度为150℃,热压时间为30min。

4.根据权利要求1所述将聚吡咯/壳聚糖复合电极应用于重金属离子吸附的方法,其特征在于,所述聚吡咯/壳聚糖复合电极和对电极正对设置,正对面积为3.14cm2,间距5cm。

5.根据权利要求1所述将聚吡咯/壳聚糖复合电极应用于重金属离子吸附的方法,其特征在于,所述待吸附的溶液设置于吸附槽中,吸附槽为有机玻璃容器,所述搅拌通过搅拌装置完成,搅拌装置为磁力搅拌器,吸附槽置于磁力搅拌器上。

6.根据权利要求1所述将聚吡咯/壳聚糖复合电极应用于重金属离子吸附的方法,其特征在于,重金属离子溶液体积为100mL,重金属离子浓度为50mg/L~200mg/L,电源电压设置为1V~3V,重金属离子为Cu2+、Pb2+、Ag2+和Cd2+,吸附过程总时间为1h。

7.根据权利要求1所述将聚吡咯/壳聚糖复合电极应用于重金属离子吸附的方法,其特征在于,待吸附过程完成之后,将聚吡咯/壳聚糖复合电极连接电源正极,对电极连接电源负极,置于去离子水中,搅拌并接通电源,实现再生,再生过程总时间为吸附时间的一半。