甘蔗渣基磷掺杂活性炭电极对Cu^(2+)电吸附性能研究

编号 zgly0001743165

文献类型 期刊论文

文献题名 甘蔗渣基磷掺杂活性炭电极对Cu^(2+)电吸附性能研究

作者 熊永志  刘艳艳  王贵龙  卢贝丽  黄彪  林冠烽 

作者单位 福建农林大学材料工程学院  福建农林大学金山学院 

母体文献 林产化学与工业 

年卷期 2022,42(3)

页码 41-48

年份 2022 

分类号 TQ35 

关键词 甘蔗渣  磷掺杂  活性炭  电吸附  铜离子 

文摘内容 以甘蔗渣为碳源、植酸为磷源和活化剂,制备了甘蔗渣基磷掺杂活性炭(PAC-900),并将其作为电极用于铜离子的电吸附。采用氮气吸附-脱附等温线、XPS和SEM-EDX等对样品的孔隙结构、表面化学性质及元素组成进行表征;通过循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)实验对磷掺杂活性炭的电化学性能进行测试。研究结果表明:当Cu^(2+)初始质量浓度为100 mg/L时,PAC-900对Cu^(2+)的电吸附量高达86.85 mg/g,远高于未掺杂活性炭(C-900)的35.15 mg/g,循环吸附-脱附10次后吸附量仍可达45.38 mg/g。植酸活化可以使制得的磷掺杂活性炭比表面积高达1671.75 m^(2)/g,总孔容积和微孔容积分别达到1.33和0.09 cm^(3)/g,其电化学性能和亲水性显著提高。磷掺杂活性炭对Cu^(2+)的吸附过程主要受双电层吸附和法拉第吸附的影响,吸附等温线和吸附动力学分析表明吸附过程符合Freundich等温式和准二级动力学过程,说明吸附过程不仅存在单层吸附,也存在多层吸附;XPS和SEM-EDX分析表明P元素主要以C—P—O、C—O—P和C—PO的形式存在,C—P极少,其中C—PO对Cu^(2+)的法拉第吸附贡献最大。