三维多孔膜电极电化学控制离子分离过程传荷反应特性研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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三维多孔膜电极电化学控制离子分离过程传荷反应特性研究

项目名称：三维多孔膜电极电化学控制离子分离过程传荷反应特性研究
项目类别：面上项目
批准号：20676089
申请代码：B060407
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2007-01-01-2009-12-31

项目负责人：郝晓刚
负责人职称：教授
依托单位：太原理工大学
批准年度：2006

中文摘要：

电控离子分离（ECIS）是电化学反应与离子交换相结合的新型离子分离技术，即通过电化学方法调节膜的氧化还原状态来控制离子的置入与释放，从而使金属离子得到分离并使膜得到再生。ECIS膜电极内同时进行有离子与电子的传递，三维多孔MHCF膜电极内的电荷传递机理、多孔膜电极的结构和特征尺寸是影响ECIS过程宏观反应速率的重要因素。本课题首先在二维电极表面制备了多种MHCF半导体离子交换膜，通过循环伏安法、石英微晶天平、交流阻抗等技术考察二维膜电极系统在碱金属、碱土金属及毒性重金属离子溶液中的电化学行为、离子交换容量和离子选择性，获得相关电荷传递特性参数；在此基础上通过毛细化学沉积结合电沉积技术制得了一系列具有高离子交换容量和高循环稳定寿命的三维多孔石墨基MHCF膜电极（离子交换容量达600mC/cm3），探讨了适宜的三维膜电极结构形式以及循环伏安技术测定有效电活性膜面积的方法，并设计了能够连续运行的三维多孔穿流式ECIS实验系统；最后采用二电极流动体系填充床电化学反应器对电控Cs离子分离过程进行了模拟运行和数学描述，获得了优化的工艺运行参数。研究结果对于该新型离子分离技术的实用化有重要意义。

中文主题词：电化学控制离子分离；三维多孔膜电极；电荷传递；反应动力学；水处理

结论摘要：

英文主题词Electrochemical controlled ion separation; three dimensional porous film electrode; charge transfer; reaction kinetic; water treatment

成果综合统计