電活性鎳鈷雙金屬氧化物高選擇性去除/回收水中磷酸鹽離子

編號：NMJS07841

篇名：電活性鎳鈷雙金屬氧化物高選擇性去除/回收水中磷酸鹽離子

作者：楊言言 李永國 祝小雯 杜曉 馬旭莉 郝曉剛

關(guān)鍵詞： 鎳鈷雙金屬氧化物 磷酸鹽 電控離子交換 配體交換

機構(gòu)： 上饒師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 中國輻射防護研究院

摘要： 磷是植物體生長的重要營養(yǎng)素,也是引發(fā)水體富營養(yǎng)化的重要因素,因此廢水中磷酸鹽的去除與回收均至關(guān)重要。本研究采用單極脈沖電沉積法在炭布上制備鎳鈷雙氫氧化物,并于管式爐中原位焙燒制得鎳鈷雙金屬氧化物(NiCo-Layered Double Oxide,NiCo-LDO),將其用于電控離子交換(Electrochemically Switched Ion Exchange,ESIX)過程實現(xiàn)PO_(4)^(3-)的去除與回收。實驗對比了ESIX與離子交換(Ion Exchange,IX)過程中NiCo-LDO對PO_(4)^(3-)的去除性能,并考察了其選擇性及循環(huán)穩(wěn)定性。結(jié)果表明,在(10.00±0.05)mg/L的PO_(4)^(3-)溶液中,ESIX過程中膜對PO_(4)^(3-)的離子交換量約為IX的2倍;NiCo-LDO對PO_(4)^(3-)具有高選擇性,且經(jīng)過5次循環(huán)后,離子交換量仍可達(dá)到初始值的92%以上;結(jié)合XPS分析,發(fā)現(xiàn)NiCo-LDO對PO_(4)^(3-)的ESIX過程包括一個不可逆的"記憶效應(yīng)"結(jié)構(gòu)恢復(fù)過程及兩個可逆的層板金屬離子氧化/還原和PO_(4)^(3-)與O-H基團的配體交換過程。