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电吸附技术具有运行成本低、操作简单、不易产生二次污染等优点,近年来相关研究较为活跃。本论文利用来源广、成本低的生物质废弃物为原料制备生物质碳材料作为电吸附电极主要原材料,通过与其他试剂复合得到系列电吸附电极,系统的考察了生物质碳基电极对碱/碱土金属离子的电吸附行为。(1)采用水热-高温(活化)碳化、水热-冷冻干燥-高温(活化)碳化的方法,以松针和柚子皮为原料制备了多种生物质碳材料(PN-未活化的松针碳材料、APN-活化的松针碳材料和PCA-未活化的柚子皮碳材料、APCA-活化的柚子皮碳材料),通过扫描电子显微镜(SEM)、孔径比表面分析、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱法(Raman)、循环伏安法(CV)及电化学阻抗法(EIS)对制备的材料进行了分析表征。结果表明,碳材料为三维多孔结构,无定型且具有一定的石墨化程度,生物质碳材料的电阻较小,具有良好的电容性能。活化过程可以提高材料的多孔性,增大材料比表面积。(2)制备了生物碳电极,通过考察电吸附溶液组成、电流、电压及循环使用过程对电吸附的影响,研究了电极对碱、碱土金属离子的电吸附行为。结果表明:活化后的生物质碳材料的吸附容量高于未活化的生物质碳材料;对二价离子的吸附量大于单价离子;离子价态相同时,电极对碱/碱土金属离子的吸附量受水合半径和离子半径的影响,吸附规律为:Sr2+>Ca2+>Mg2+>Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+。电压增加,吸附量增加。多离子共存体系中,一种离子浓度增大,其吸附量增加,其它离子的吸附量降低。电极具有良好的循环使用性能。(3)将生物质碳材料分别与锐钛矿型和金红石型二氧化钛进行复合,制备了TiO2/生物质碳复合电吸附电极,研究了复合电极对碱/碱土金属离子的电吸附行为。结果表明,TiO2与生物质碳材料复合可以有效地提升吸附容量,提高吸附速率。TiO2的加入没有改变复合电极对碱/碱土金属离子的吸附规律。(4)将生物质碳材料与磷钼酸铵进行复合制备了AMP/APCA复合电极,研究了复合电极对碱金属离子的电吸附行为。结果表明,AMP的加入改善了电极对离子的选择性,复合电极对Rb+、Cs+具有良好的吸附选择性。混合体系中,随着K+浓度增加,复合电极对Rb+、Cs+的吸附量没有明显变化,表明复合电极对Rb+、Cs+具有一定的化学吸附。