电沉积NiHCF薄膜在碱土金属溶液中的电控离子分离性能

无机材料学报, 2008, 23(6): 1115-1120. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2008.06.006

电沉积NiHCF薄膜在碱土金属溶液中的电控离子分离性能

鞠健 ^1, , 郝晓刚 ^2, , 张忠林 ^3, , 刘世斌 ^4, , 孙彦平 ^5,

1.太原理工大学洁净化工研究所,太原,030024

2.太原理工大学洁净化工研究所,太原,030024

3.太原理工大学洁净化工研究所,太原,030024

4.太原理工大学洁净化工研究所,太原,030024

5.太原理工大学洁净化工研究所,太原,030024

基金项目: 山西省自然科学基金(2007011029) 国家自然科学基金(20676089)

关键词： NiHCF薄膜 , 电控离子分离 , 电沉积 , 碱土金属

Electrochemically Controlled Ion Separation Performances of Electrodeposited Nickel Hexacyanoferrate Thin Films in Alkaline Earth Metal Solution

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-1Mg(NO3)2、Ca(NO3)2、Sr(NO3)2和Ba(NO3)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(NO3)z+Ba(NO3)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Ba2+离子的选择性大于Mg2+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.

参考文献

[1]	de Tacconi N R,Rajeshwar K,Lezna R O.Chem.Mater.,2003,15(16):3046-3062.
[2]	Jerrage K M,Steen W A,Schwartz D T.Langmuir,2002,18(9):3620-3625.
[3]	Rassat S D,Sukamto J H,Orth R J,et al.Sep.Purifi.Technol.,1999,15(3):207-222.
[4]	Jeerage K M,Schwartz D T.Sep.Sci.Technol.,2000,35(15):2375-2392.
[5]	郝晓刚,郭金霞,张忠林,等.化工学报,2005,56(12):2380-2386.
[6]	郝晓刚,张忠林,刘世斌,等.电活性铁氰化镍离子交换膜的制备及应用.中国专利.ZL 200410012195.8,2006.
[7]	Hao X G,Guo J X,Zhang Z L,et al.Trans.Nonferrous Met.Sac.China,2006,16(3):556-561.
[8]	郝晓刚,马旭莉.功能材料,2007,38(suppl.):2721-2726.
[9]	Schneemeyer L F,Spengler S E,Murphy D W.Inorg.Chem.,1985,24(19):3044-3046.
[10]	Lilga M A,Orth R J,Sukamto J P H,et al.Sep.Purifi.Technol.,2001,24(3):451-466.
[11]	Reyes G J,Medina J A,Jeerage K M,et al.J.Elec-trochem.Soc.,2004,151(9):D87-92.
[12]	Lin Y H,Cui X L.J.Mater.Chem.,2006,16(6):585-592.
[13]	Chen W,Xia X H.Adv.Funct.Mater.,2007,17(15):2943-2948.
[14]	Steen W A,Han S W,Yu Q M,et al.Langmuir,2002,18 (20)-7714-7721.
[15]	Guo J X,Hao X G,Ma X L,et al.J.Univ.Sci.Technol.Beijng,2008,15(1):79-83.
[16]	张玫,郝晓刚,马旭莉,等.稀有金属材料与工程,2006,35(增2):249-253.
[17]	Hao X G,Schwartz D T.Chem.Mater.,2005,17(23):5831-5836.
[18]	Hao X G,Yu Q M,Schwartz D T.Trans.Nonferrous Met.Sac.China,2006,16(4):897-902.
[19]	Jerrage K M,Steen W A,Schwartz D T.Chem.Mater.,2002,14(2):530-535.
[20]	Tani Y,Eun H,Vmezawa Y.Electrochimica Acta,1998,43(23):3431-3441.
[21]	Tao WY,Pan D W,LiuYJ,et al.J.Electroanal.Chem.,2004,572(1):109-117.
[22]	Nilchi A,Khanchi A,Atashi H,et al.J.Hazardous Mater.,2006,A137(3):1271-1276.
[23]	Bacskai J,Martinusz K,Czirok E,et al.J.Electroanal.Chem.,1995,385(2):241-248.
[24]	Yu Q M,Steen W A,Jerrage K M,et al.J.Electrochem.Soc.,2002,149(B):E195-203.
[25]	Kulesza P J,Malik M A,Berrettoni M,et al.J.Phys.Chem.B,1998,102(11):1870-1876.
[26]	Lezna R O,Romagnoli R,de Tacconi N R,et al.J.Phys.Chem.B,2002,106(14):3612-3621.
[27]	Cui X P,Hong L,Lin X Q.J.Electroanal.Chem.,2002,526(1):115-124.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网