下载文档原格式
2018,V〇I.35N〇.04 Chemistry & Bioengineeringd o i:10.3969".issn.1672 —5!25.2018.0!.011张建华，马红星，蒋玉思，等.一种复合氧化物涂层钦电极的电化学性能及其在废水处理中的应用[J(化学与生物工程，2018,35 ⑷ $3-57.Z H A N G J H,M A H X,JIA N G Y S,e t al. Electrochem ical properties of a com posite oxide coated titanium electrode and its application in w astew ater tre a tm e n t[J]. C hem istry U B ioengineering,2018,35(4) ：53-57.一种复合氧化物涂层钛电极的电化学性能及其在废水处理中的应用张建华，马红星，蒋玉思，程华月，刘斌(广东省稀有金属研究所，广东广州510651)摘要：通过稳态极化曲线和循环伏安曲线，比较了复合氧化物涂层钬电极和镀铂钬电极的析氯和析氧电化学性能；通过循环伏安曲线，分析了复合氧化物涂层钬电极在不同溶液中的电化学性能，初步探索了复合氧化物涂层钬电极的电化学氧化机理；并将复合氧化物涂层钬电极安装在低压高频水处理装置中用于重金属废液和有机废液的电化学降解。
结果表明，复合氧化物涂层钬电极相比镀铂钬电极具有更高的析氯和析氧催化活性及析氯和析氧反应效率；复合氧化物涂层钬电极在酸性溶液中析出的铜容易氧化成铜离子，出现铜返溶现象，而析出的镍不容易氧化，很难出现镍返溶现象；复合氧化物涂层钬电极具有较高的电化学催化性能，在电流密度为1 300 A•m 2时，连续电解氧化120 m in后的铜离子去除率达到90[、镍离子去除率达到97[,连续电解氧化200 m in后的铵离子去除率达到98[、氰根离子去除率达到95[。
电化学离子交换膜判断电化学离子交换膜（Electrochemical Ion Exchange Membrane，EIEM）是一种新型复合材料，它可以直接向溶液中引入电荷来控制离子的流进和流出。
它的优点在于可以控制离子的流动，调节反应条件，减少化学副反应，实现一系列离子交换等过程。
一、电化学离子交换膜的供料方式：1、压力供料：利用供料阀整体液体压力来推进流体。
2、重力供料：利用重力作用，液体自下而上慢慢流入到膜体中，从而实现膜体中离子脱附反应的供料。
3、电流供料：利用电极之间的电流，激活膜体中的底物及其反应物，以达到所要求的离子交换效果。
二、电化学离子交换膜的工作原理：1、膜表面吸附：电荷子会在膜表面上积聚，从而形成介孔格局，使溶液中的离子Id均匀地团聚，以达到对离子过滤的目的。
2、逆渗：当溶液中的离子在膜表面上逆流时，膜层可以起到阻挡作用，阻止污染物逆渗。
3、电荷转换：当溶液中的离子在膜表面上发生电荷转移时，膜层不仅可以作为滤过层，而且也可以起到调控浓度的作用，以达到所需的离子交换效果。
四、电化学离子交换膜的应用：1、离子交换反应：应用电荷转换原理，利用调节反应条件，实现一系列离子交换离子反应，例如分离阴离子与阳离子，分离盐酸与其他离子等。
2、活性物质投放：电荷转换原理可以控制实时投放活性物质，让活性物质发挥最大效果，可以大大提高工艺治理效率，降低污染物质的排放量，达到绿色环保的要求。
3、能源捕获与转换：电荷转换可以将溶液中的能量转化为活性物质的能量，从而实现能源的转换和捕获，有助于利用太阳能等可持续能源进行能源变换。
4、环境治理：电荷转换过程中，不仅可以应用于悬浮物的净化，而且还可以控制有毒有害物质的排放，有助于改善环境污染问题，达到绿色环保的要求。
电化学传感器在水质重金属检测中的应用宋怡然;胡敬芳;邹小平;高国伟【摘要】中国工业快速发展伴随而来的水质重金属污染问题正日益影响着人们的正常生活,寻求快速准确的水质重金属检测方法是十分迫切的.众多水质检测传感器中,电化学传感器具有检测灵敏、操作简单、成本低、便携等优势,在水质重金属检测领域占据了十分重要地位,拥有广阔的前景.本文重点介绍了用于水质重金属检测的几种电化学传感器,包括它们的构造、分类及其检测原理.并对应用于水质重金属检测的电流型电化学传感器和电位型电化学传感器进行了详细说明,介绍了阳极溶出伏安法和离子选择性电极法在内的几种电化学分析方法,以及近年来相关研究的现状.【期刊名称】《传感器世界》【年(卷),期】2017(023)012【总页数】7页(P17-23)【关键词】电化学传感器;水质重金属检测;电化学分析方法【作者】宋怡然;胡敬芳;邹小平;高国伟【作者单位】北京信息科技大学自动化学院,北京 100192;北京信息科技大学传感器重点实验室,北京 100101;北京信息科技大学传感器重点实验室,北京 100101;北京信息科技大学自动化学院,北京 100192;北京信息科技大学传感器重点实验室,北京 100101【正文语种】中文【中图分类】TP212.2;X832一、引言过去几十年间，中国的重工业蓬勃发展，伴随而来的水质重金属污染问题也日益严重。
重工企业在生产过程中将重金属离子超标的工业废水排放到河流湖泊等水体中，直接破坏了水生态环境。
水体中的重金属离子经过食物链一步步放大富集，最终进入人体内，与人体内的蛋白质和酶发生相互作用使其失活，或者在体内的某些器官内累积造成慢性中毒，严重损害人类健康甚至危及生命。
近些年来，水质重金属污染事件给社会带来了恶劣的影响。
比如，2009年，湖南省长沙湘和化工厂因非法生产导致镉污染事件，造成周边村民509人体内镉超标。
2011年，云南省陆良化工实业有限公司因非法倾倒工业废料导致铬污染事件，造成附近大量牲畜死亡以及大面积水体污染。
膜电极组成
膜电极是一种膜分离技术，在电化学反应、电解、电泳等领域中有着广泛应用。
它由膜、电极和电解质三部分组成，其中膜是起隔离作用的核心部分，电极则是起催化作用的
关键部分，电解质则是提供离子传导的必要元素。
膜：膜是膜电极的核心部分，它是由一层或多层聚合物材料构成的半透膜。
它由两个
主要部分组成：膜基和功能层。
膜基是膜的支撑组织，由聚酰亚胺等高分子材料制成。
功
能层则是决定膜分离特性的关键组成部分。
根据不同的应用需求，可以制备出具有不同分
离特性的膜，如阴离子膜、阳离子膜、中性膜等。
电极：电极是在膜表面上沉积的一层催化物质，它能够对电化学反应提供必要的催化
作用。
根据电极的种类不同，可以将膜电极分为阴极、阳极和复合电极。
阴极主要是由银、铜、铁等金属构成，它们能够对氧化还原反应提供必要的电子。
阳极则由多种材料组成，
如氧化铈、氧化钨、硝酸盐等，它们能够对氧化反应进行催化。
复合电极是一种同时具有
阴极和阳极特性的电极，它包含多种金属或金属氧化物，具有良好的电催化性能。
电解质：电解质是膜电极的另一个基本组成部分，它是用于提供离子传导的必要环节。
膜电极分为两类，即酸性膜电极和碱性膜电极，它们分别需要不同类型的电解质进行配合。
通常情况下，酸性膜电极采用酸性电解液，如硫酸、盐酸、氯酸等，而碱性膜电极则需要
采用碱性电解质，如氢氧化钾、氢氧化钠等。
以上便是膜电极的三个主要组成部分，它们相互配合，共同发挥膜分离、电催化、离
子传导等多种功能。
ph复合电极工作原理PH复合电极是一种常用于电化学传感器中的电极材料，具有广泛的应用领域。
它的工作原理是基于溶液中的氢离子（H+）与电极上的氢气（H2）发生氧化还原反应，从而产生电流。
本文将介绍PH复合电极的工作原理及其在电化学传感器中的应用。
PH复合电极由两种材料构成：玻璃电极和参比电极。
玻璃电极是一种特殊的玻璃膜，其中包含了一种特殊的化学物质——玻璃膜中的玻璃电极膜。
参比电极通常由银氯化银电极构成，它提供了一个稳定的电位，以便测量溶液中的氢离子浓度。
当PH复合电极浸泡在溶液中时，溶液中的氢离子会与玻璃电极上的玻璃膜发生反应。
这个反应产生的电流可以通过测量电路来测量。
电流的大小与溶液中的氢离子浓度成正比。
因此，通过测量电流的大小，我们可以确定溶液的PH值。
PH复合电极在电化学传感器中具有广泛的应用。
它可以用于监测水质、土壤酸碱度、血液酸碱平衡等。
例如，在环境监测中，PH复合电极可以用于监测河流和湖泊中的酸碱度，以评估水质的好坏。
在农业中，PH复合电极可以用于监测土壤的酸碱度，以指导农民的施肥和灌溉操作。
在医学领域，PH复合电极可以用于监测血液和尿液中的酸碱平衡，以帮助医生诊断疾病。
除了PH复合电极，还有其他类型的电极可以用于测量溶液的PH值。
例如，玻璃电极和氢离子选择性电极（ISE）也可以用于测量PH值。
然而，与这些电极相比，PH复合电极具有更广泛的应用领域和更高的准确性。
PH复合电极是一种常用于电化学传感器中的电极材料。
它的工作原理是基于溶液中的氢离子与电极上的氢气发生氧化还原反应，从而产生电流。
通过测量电流的大小，我们可以确定溶液的PH值。
PH 复合电极在环境监测、农业和医学中具有广泛的应用。
它可以用于监测水质、土壤酸碱度和血液酸碱平衡。
与其他类型的电极相比，PH复合电极具有更广泛的应用领域和更高的准确性。
通过进一步的研究和发展，PH复合电极有望在更多领域发挥作用，并为人类的生活和健康提供更多的帮助。
电化学里的膜归纳总结电化学是研究化学反应中电子转移的科学，它在能源转换、储存以及电化学合成等领域具有广泛的应用。
而膜在电化学中起着重要的作用，可以用于分离物质、电子传输以及防止电解质的混合等方面。
本文将就电化学中的膜进行归纳总结，通过分析不同种类的膜以及它们的应用来探讨其在电化学中的重要性。
第一部分：电化学膜的概述在电化学中，膜是用于分隔电极的介质。
它可以是实心的或带有孔隙结构的，其选择取决于特定的应用。
电化学膜通常由聚合物、陶瓷或复合材料制成。
下面将介绍几种常见的电化学膜。
1. 离子交换膜离子交换膜是一种具有离子选择性的膜，可以分隔电解质溶液中的正负离子。
其主要应用领域包括燃料电池、电解水制氢、电解池等。
离子交换膜具有高离子选择性、较高的电导率以及良好的化学稳定性。
2. 渗透膜渗透膜是一种半透膜，它可以允许某些物质通过而阻挡其他物质的传输。
在电化学中，渗透膜主要用于分离溶液中的溶质或纯化流体。
例如，逆渗透膜可以用于海水淡化和废水处理，通过迫使溶液通过膜，使纯净水从流体中分离出来。
3. 导电膜导电膜是一种能够传导电子和离子的膜。
它广泛应用于电化学合成和电池等领域。
导电膜可以提供有效的电子传输通道，并阻隔电解液的混合。
第二部分：应用案例1. 燃料电池膜燃料电池是一种能够将化学能转化为电能的设备。
其中的质子交换膜燃料电池（PEMFC）使用离子交换膜作为质子的传导介质。
该膜具有良好的质子选择性，能够将氢离子从阴极传输到阳极，并在导电膜上通过电子传输来完成电路。
2. 锂离子电池隔膜锂离子电池是目前广泛应用于电子设备和电动汽车等领域的高性能电池。
其中的锂离子在阳极和阴极之间通过隔膜进行传输，从而完成电荷的平衡。
隔膜应具有较高的离子传输速率、较低的电阻和较好的化学稳定性等特性。
3. 水电解水电解是将水分解为氢气和氧气的过程。
离子交换膜在水电解中起着重要作用，它可以实现氢离子和氧离子的传输，同时防止气体的混合。
膜电极指标对比一、引言在当今环保和能源领域，膜电极作为一种关键材料，受到了广泛关注。
膜电极是燃料电池、电解水制氢等新能源技术的核心部件，其性能直接影响到整个系统的效率和寿命。
本文将对膜电极的性能指标进行对比分析，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、膜电极的定义和作用膜电极是指将催化剂层、电解质层和气体扩散层复合在一张膜上的组件。
其主要作用是在膜的一侧产生电化学反应，将化学能转化为电能。
膜电极在新能源领域具有广泛的应用前景，如燃料电池、电解水制氢、电解质交换器等。
三、膜电极指标对比1.催化活性：催化活性是评价膜电极性能的重要指标。
不同类型的催化剂和催化剂载体对催化活性有较大影响。
例如，铂基催化剂在氢氧燃料电池中具有较高的活性，而钯基催化剂在甲醇燃料电池中表现出较好的性能。
2.离子传导性能：离子传导性能是衡量膜电极电解质层的关键参数。
一般情况下，离子传导性能越好，膜电极的电化学反应速率越高。
目前商业化的膜电极主要有全氟磺酸膜（PFSA）、聚合物电解质膜（PEM）等，其中PFSA膜具有较高的离子传导性能。
3.机械强度：膜电极在实际应用中需要承受一定的机械应力。
因此，机械强度是评价膜电极稳定性的重要指标。
不同类型的膜电极在机械强度方面有较大差异，如碳纤维纸基膜电极具有较高的强度。
4.气体扩散性能：气体扩散性能影响膜电极中气体的传输速度，进而影响电化学反应的速率。
气体扩散层材料和结构对气体扩散性能有重要影响。
四、膜电极性能评价与选择在选择膜电极时，需要根据具体应用场景综合考虑催化活性、离子传导性能、机械强度和气体扩散性能等因素。
同时，还需考虑成本、耐久性、环境友好性等因素。
五、应用案例分析1.燃料电池：燃料电池是一种具有高能量密度、零排放的清洁能源。
膜电极在燃料电池中起到关键作用，其性能直接决定了燃料电池的效率和寿命。
如丰田Mirai燃料电池汽车采用的膜电极具有较高的性能，实现了长续航里程和快速加氢等特点。
碘离子选择性电极的性能及应用实验目的 理解离子选择性电极的主要性质和测量原理。
学会应用碘离子选择性电极测定未知碘离子溶液中的碘离子含量。
理解Gran 氏作图法基本原理，学会利用半反对数坐标纸作图计算位置碘离子溶液中碘离子的浓度。
实验原理 离子选择电极是一种以电势响应为基础的电化学敏感元件。
将电极插入到含有待测离子的溶液中时，在膜—液界面上产生一特定的电势响应值。
电势响应值与离子活度间的关系可用能斯脱方程来描述。
若以本实验所采用的碘离子电极为例，用甘汞电极做参比电极，则所组成的电池其电动势可表达如下：--=I a FRT E E ln 0。
已知γ是活度系数，故--=Cl I c a γ。
在实验工作中，通常采用固定离子强度（如本实验的溶液中均含有0.1mol/L 的KNO 3）的测试方法，此时γ可视作保持定值，上式可改写成--'=I c F RT E E ln 0。
在实际工作中，分别测定不同浓度c I -的碘离子溶液的电动势E i ，作出E i ~-lg c I -图，在一定浓度范围内，可得一直线，这一段直线为电极的响应范围。
应用离子选择电极可以测定溶液中特定离子的浓度。
本实验使用Gran 氏图解法用碘离子选择电极测定未知碘离子溶液的浓度。
由于---'=-'=I I c K E c F RT E E ln ln 00所以将上式可改写为：，＝，令常数E K E c K E K E I ⎪⎭⎫ ⎝⎛'⎪⎭⎫ ⎝⎛'=⎪⎭⎫ ⎝⎛----01011lg lg lg 所以有：）。
式（1lg 1-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-I kc K E 如果在一定体积的浓度为c x 的待测溶液中控制溶液活度系数和溶液体积不变的情况下，分别加入已知量的少量待测离子，并测定溶液的电动势E ，则E 与浓度的关系为）式（加入加入2)()(lg 1--+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-I i x I x i V m m k c c k K E 。
电位分析法（二）三、离子选择电极(Membrane potential and ISE)和膜电位1. 膜电位及其产生膜电极(Membrane potential and ISE)，具有敏感膜且能产生膜电位的电极。
膜电位产生于被分隔两边不同成分的溶液，测量体系为：参比电极1|溶液1|膜|溶液2|参比电极2膜电极特点:仅对溶液中特定离子有选择性响应（离子选择性电极）。
膜电极的关键：选择膜的敏感元件。
敏感元件构成：特殊组分的玻璃、单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等。
膜电极组成的半电池，没有电极反应；相界间没有发生电子交换过程。
表现为离子在相界上的扩散，造成双电层存在，产生界面电位差。
该类主指离子选择性电极。
•膜电位: = 膜内扩散电位和膜与电解质溶液形成的内外界面的Donnan电位的代数和。
膜电位=扩散电位(膜内) + Donnan电位(膜与溶液之间)（1）扩散电位：液液界面或固体膜内，因不同离子之间或离子相同而浓度不同而发生扩散即扩散电位。
其中，液液界面之间产生的扩散电位也叫液接电位。
特点：这类扩散是自由扩散，正负离子可自由通过界面，没有强制性和选择性。
（2）Donnan电位：选择性渗透膜或离子交换膜，它至少阻止一种离子从一个液相扩散至另一液相或与溶液中的离子发生交换。
这样将使两相界面之间电荷分布不均匀——形成双电层——产生电位差——Donnan 电位。
这类扩散具强制性和选择性。
2. 离子选择性电极ISE 原电极晶体膜均相膜如F-,Cl-,Cu2+非均相膜如硅橡胶膜非晶体膜刚性基质如PH,PNa流动载体带正电荷如NO3-,ClO4-,BF4-带负电荷如Ca2+, Mg2+中性如K+敏化电极气敏电极如CO2, NH4+电极生物电极如酶电极，生物组织电极1）玻璃膜电极玻璃电极构成：是一种特定配方的玻璃吹制成球状的膜电极，这种玻璃的结构为三维固体结构，网格由带有负电性的硅酸根骨架构成，Na+可以在网格中移动或者被其他离子所交换，而带有负电性的硅酸根骨架对H+有较强的选择性。
第46卷第7期2017年7月应用化工Applied Chemical IndustryVol.46 No.7Jul.2017复合膜电极对溶液中碘离子电化学离子分离性能李永国\吕阳2,王龙江\王坤俊\俞杰\马英\乔太飞\丘丹圭\侯建荣\廖森梁3(1.中国辐射防护研究院环境工程技术研究所，山西太原〇3〇〇〇6;2.广西防城港核电有限公司，广西防城港538003;3.太原理工大学化学化工学院，山西太原030024)摘要:在多孔碳纤维毡基体上通过化学沉积法制备了具有电活性的聚吡咯复合膜电极，在两电极体系下对溶液 中的碘离子进行电化学离子吸附分离操作，其中氧化状态下具有阴离子交换功能的聚吡咯复合膜电极作阳极。
考 察了不同操作电压、溶液p H值对膜电极分离性能的影响，并在混合溶液中考察了膜电极对碘离子选择性。
结果表 明，电压的适当升高与溶液p H值的降低有利于提高膜电极对碘离子的吸附速率和容量增高。
复合膜电极表现出 对碘离子优良的选择性吸附特性和可多次重复使用性。
关键词：电化学离子分离;复合膜电极;选择性中图分类号:T Q 028.3;T G 146.4文献标识码:A文章编号:1671 -3206(2017)07 - 1247 -04 Electrochemically ion separation properties of iodide ion from solution with composite thin film electrodeLI Yong-guo1 ,LU Yang2 , WANG Long-jiang1 , WANG Kun-jun , YU Jie1 ,MA Ying1 , QIAO Tai-fei1 ,QIU Dan-gui ,H0U Jian-rong1 ,LIA0 Sen-liang3(1. D e partment of Environment Engineering a n d T e c h n o l o g y,Chi n a Institute for Radiation Protection,Taiyuan 030006,C h i n a；2. G uangxi F a n g c h e n g g a n g Nuclear P o w e r Co. ,Ltd. ,F a n g c h e n g g a n g 538003,C h i n a；3. D e partment of Chemistry a n d C h e mical Engineering,Taiyuan University of T e c h n o l o g y,Taiyuan 030024,China)Abstract ：Polypyrrole thin film electrode of carbon fiber felt composite substrate for electrochemically ion exchange was synthesized by capillary chemical deposition.The composite film electrode was used for separation of iodide ion from aqueous solution.In the solution,composite film electrode served as anion-exchanger.The effects of applied potential and pH value in the solution on separation were investigated.The ion selectivity for iodide was investigated in a mixture solution.The results show that higher applied voltage and lower pH value were benefit to increasing the separation capacity and efficiency.The composite film electrode was high selectivity for iodide and could be effectively regenerated for reuse.Key words ：electrochemically ion exchange；composite film electrode；selectivity伴随核工业的快速发展，核设施产生的放射性 核废液对环境和生态的潜在危害日益剧增。
尤其是 放射性mi作为核废液的主要核素组成部分成为科 研工作者研究的重点[1]。
对核设施废水中放射性 的mi进行分离回收，不仅能够降低其对人和环境 的危害，且回收的放射性核素碘可重新投入使用[M]。
目前对核设施放射性废液中的碘离子分离 的方法主要有化学沉淀法、蒸发法和离子交换法等[1’5]。
然而，这些方法都存在着化学再生易带来 二次污染等问题。
基于以上存在的问题，美国太平洋西北国家实验室提出了电化学控制离子交换法，通过电化学调节电活性功能材料的氧化还原态来实 现离子的置入置出[6_7]。
该方法的主推动力为电极 电位，离子交换基体不存在化学再生，解决了传统方 法化学再生引起的二次废物产生问题[8]。
聚吡咯作为导电聚合物在氧化还原过程中会伴 随有离子的置入和置出。
Weidlich等利用聚吡咯膜 特定性能，开发新型的反应器装置用以实现了对钙 镁离子的分离操作[9]。
Lm等将吡咯膜沉积到碳纳 米管上，考察了其对C K V的分离性能，验证了存在收稿日期=2016-10-20 修改稿日期=2016-11-20基金项目：国家自然科学基金资助项目（21276173)作者简介:李永国（1982 -)，男，江西上饶人，中国辐射防护研究院副研究员，从事环境工程领域研究。
电话:0351 - 2203177, E- mail：lygp624 @163. com1248应用化工第46卷CIO,置入和置出伴随着吡咯膜的氧化还原过程[1()_11]。
活性炭纤维是一种新型的高效吸附材料，具有高度发达的微孔结构，吸附容量大、导电性以及 物理强度优良。
本文采用碳纤维毡作为膜基体制备 聚吡咯复合膜电极，分离实验过程中，复合膜电极 作为阳极，施加电极电位实现对溶液中的碘离子分 离。
考察了电极外加电压、溶液体系pH值对聚吡 咯膜电极的吸附分离碘离子的影响，同时对聚吡咯 膜电极在混合溶液中对离子的吸附选择性进行了 探索。
1实验部分1.1材料与仪器碳纤维毯，由Q-Carbon Corporation，China提供；硝酸、氢氧化钠、碘化铯、氯化钠均为化学纯。
DX-600型离子色谱；APS-1501D稳压恒流电 源;PHS-25数字型pH计；国产金华2000型紫外可 见光分光光度计。
1.2复合膜电极制备碳纤维毡基体有效尺寸为直径1. 6 cm、厚 0.6 cm,将基体醇化后浸入0. 1mol/L的卩比卩各单体溶液中12 h，取出后再浸入0.1mol/L的？6(：13溶液中相同时间，S阿制得实验所需的聚吡咯复合膜电极。
1.3吸附分离将复合膜电极作为负电位、销电极为正电位置 入处理液中施加电压。
考察不同电压、体系pH值 对膜电极电化学分离碘离子性能的影响。
吸附流程 结束后，将电极分别浸入〇.〇〇2 mol/L的硝酸钠溶 液中作为阴极和阳极进行碘离子的脱附和膜电极的 再生过程。
1.4选择性分离制备5 X 10 -5mol/L碘化铯和0. 005 mol/L氯 化钠的混合液，用复合膜电极作阳极，销电极作阴 极，在电压2 V条件下吸附200 min。
为消除扩散影 响，实验过程用磁力搅拌器对混合液进行搅拌。
2结果与讨论2.1碘离子分离机理图1为聚吡咯膜电极电化学分离碘离子机理 图。
在处理溶液中将膜电极施加正电压，高电位氧 化过程使膜内的N原子发生氧化/质子化反应，从 而聚合链带正电性。
为保持电中性，溶液中的目标 r将被吸引置入聚吡咯膜聚合链中，从而实现复合 膜电极对溶液中r的吸附分离。
图1聚吡咯膜氧化还原下碘离子的置入置出图Fig. 1 Schematic for the uptake a n d release process ofI ~ with the oxidation a n d reduction of film2.2外加电压的影响在250 mL浓度为100 mg/L的C sl溶液中，给 复合膜电极加以相应的电压，分析溶液中r浓度随 时间的变化，从而计算得到膜的吸附容量。
不同电 压条件复合膜电极对碘离子吸附结果见图2。
由图2可知，在不施加外电压时，模拟废水中碘 离子的吸附量为7.1 mg/g。
随着电极外加电压的 逐渐增大，复合膜电极对溶液中r的吸附容量和吸附速率显著增加，因为电流密度的增大对吸附容量和速率的提高具有推动作用[8]。
当外加电压达到 3 V时，复合膜电极吸附容量和速率均较2 V有所降低，其主要原因是当外加电压过高时，容易出现过氧化现象。
由以上结果可知，吸附分离过程中，相对于浓差推动力，电化学推动力对吸附性能起决定性作用。
2.3 pH值影响实际吸附分离应用过程中，不同的废液pH值 差异较大。
为考察溶液pH值对r吸附性能的影 响，在电压1v、40 mL 5 mg/L C sl溶液、吸附时间 60 min条件下分析不同pH对复合膜电极吸附r效 率影响，结果见图3。
由图3可知，随溶液pH值的升高，吸附效率呈 逐渐下降趋势。
当pH值低于2.5时，膜电极对溶 液中的r的吸附效率高于90%。
当pH值到达11 时，吸附效率只有60%左右。
其主要原因是聚吡咯 膜的质子化和去质子化容易受pH值变化的影响。
当溶液pH值降低，H+离子浓度快速增加，聚吡咯第7期李永国等:复合膜电极对溶液中碘离子电化学离子分离性能1249链中的N 原子发生质子化反应，导致膜的吸附容量增大。
反之pH 值增大，溶液中o t r 数量明显增多，聚吡咯膜发生去质子化反应，最终造成膜外r 难以置入膜内[12]。
1002468 10 12PH图3溶液p H值对膜电极的吸附性能的影响Fig. 3Effect of solution p H on adsorption efficiencyof iodide by film electrode2.4离子脱附膜电极对目标离子的脱附直接关系到其再生重复性能以及被分离离子的回收可行性。
