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饮用水直接作用于人体,因此饮用水的水质状况,直接影响人类的身体健康。在中国,许多地方的饮用水都有一定程度的污染,其中矿区农村饮用水中重金属污染尤为严重。由于经济条件的制约,发展成本低廉的饮用水处理技术迫在眉睫。常用的去除饮用水中重金属的方法有化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、电解法、吸附法等。这些方法各有优缺点。电容式电吸附技术是二十世纪末发展起来的水处理技术,其具有设备简单、耗能低、无二次污染、可循环利用、处理速率快等特点,特别适用广大农村地区户用式饮用水处理,具有广泛的应用前景。电容式电吸附去除饮用水中重金属技术的关键是电极材料。纳米材料与普通材料比,因具有粒径小、比表面积大、化学活性大等特点,而倍受关注。纳米材料表面能高,易与其它原子结合,是一种很好的吸附重金属的材料。开发新型纳米材料电极,提高材料对重金属的的吸附能力具有重要的意义。本文利用电吸附的方法,将片层结构的MnO2负载在多孔的活性炭纤维(ACF)上,制成MO/ACF电极。用直流稳压电源在电极上施加电压。在电压驱动下,处理含2OOppb的镉饮用水,以期获得优秀的去除效果。论文中研究了电压、时间、电解质等因素对吸附镉的影响。同时采用红外光谱分析、X射线衍射图谱、透视电镜扫描等仪器对电极的吸附机制进行分析。结果发现随着电压的增大,镉离子的去除率越高,电流过大会导致水的电解,所以MO/ACF吸附镉的最佳吸附电压为1.50V。一定的离子强度有利于电极对金属离子的吸附,但过量的离子会导致竞争吸附的产生,最佳电解质为0.10mol/L的NaCl。利用锰氧化物修饰ACF后的电极对镉的吸附容量增加,其最大吸附容量大约是ACF最大吸附容量的6倍,为14.88mg/g。利用钛酸四丁脂凝胶,将纳米二氧化钛粉末(粒径约为25nm)负载在ACF,制成TiO2/ACF复合电极。在电极上施加1.50V电压,用TiO2/ACF电极吸附100ppb的砷溶液。研究了在不同的电极煅烧温度及二氧化钛负载量等因素对砷去除效果的影响。结果显示,电极(重为0.30g)上二氧化钛的最佳负载量是0.80g,TiO2/ACF的最佳煅烧温度为450℃。TiO2/ACF对砷的最大吸附容量为8.09mg/g,为ACF吸附容量的200%。而且,电极性能稳定,去除效率高,能将含100ppb砷的饮用水净化处理达到国家饮用水标准,具有一定的实用价值。