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电化学控制离子交换(Electrochemically、switched ion separation, ESIX)法是一种将传统离子交换法和电化学法相结合的新型离子分离方法,通过电化学调节修饰在导电基体上的电活性功能膜材料的氧化还原状态来实现目标离子的吸附与脱附过程。由于离子的吸附和脱附都是通过改变膜电极电位来实现的,消除了传统离子交换基体化学再生造成的二次污染,同时由于离子的吸附过程是以电化学推动力为主推动力极大的提高了离子的吸附效率,能有效的实现对低浓度有害离子的高效去除。本文采用化学沉积法在三维多孔碳毡(porous three-dimension carbon felt, PTCF)上分别沉积了电活性的PPy膜和NiHCF膜,并设计了新型的电极体系实现了两电极体系下对模拟废液中的碘离子和铯离子电化学同时分离操作,其中氧化状态下具有阴离子交换功能的PPy/PTCF膜电极做阳极,还原状态下具有阳离子交换功能的NiHCF/PTCF膜电极作阴极。考察了不同操作电压(0V、0.5V、IV、2V、3V),溶液pH值(1.87、2.38、3.16、6.2、8.3、9.36、11.48)对膜电极ESIX性能的影响,并在混合溶液(0.05mMCsI,5mM NaCl)中考察了膜电极对碘离子和铯离子的吸附选择性,同时对膜电极的电化学稳定性进行了探讨。实验表明随着外加电压的升高膜电极的吸附速率和吸附容量也随之增高,同时较低的溶液pH值有利于膜电极的吸附,且PPy/PTCF和NiHCF/PTCF膜电极表现出对碘离子和铯离子优良的选择性吸附特性和电化学稳定性。动力学分析：分别用准一级动力学吸附模型、准二级动力学吸附学模型,粒子内扩散模型对不同电压(1V、1.5V、2V)和不同初始浓度(10mg/L、25mg/L、50mg/L)下膜电极对碘离子和铯离子吸附过程进行了拟合。结果表明,准二级动力学吸附模型可以很好的描述PPy/PTCF和NiHCF/PTCF膜电极电化学吸附碘离子与铯离子的过程,且在一定条件下膜电极吸附过程同准一级动力学吸附模型与粒子内扩散模型也具有较好的线性相关性。连续操作：以PPy/PTCF和NiHCF/PTCF膜电极组装填充床实现其对碘离子和铯离子的连续循环分离。分别考察不同电压(2V、3V),不同浓度(5mg/L、10mg/L),不同流速(4mL/min、7mL/min)下膜电极的ESIX性能。研究表明较高的操作电压和流速能缩短膜电极连续循环分离目标离子的时间,同时膜电极显示出较大的交换容量在不同浓度下均具有较高的吸附效率。