一种电容吸附铅离子用电极活性材料及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种电容吸附铅离子用电极活性材料，其特征在于，所述电极活性材料包括碳泡沫骨架、碳纳米管、八硫化七铁；其中，碳纳米管生长于碳泡沫骨架的表面；八硫化七铁封装于碳纳米管内。2.一种电容吸附铅离子用电极活性材料的制备方法，其特征在于，包括碳泡沫前驱体的制备、碳化、硫化；其中，碳泡沫前驱体是以三聚氰胺泡沫、铁源、尿素为原料，经水热法或油浴法制备得到。3.根据权利要求2所述的电容吸附铅离子用电极活性材料的制备方法，其特征在于，所述水热法制备碳泡沫前驱体，具体包括如下步骤：将三聚氰胺泡沫、铁源、尿素混合，加入去离子水搅拌至溶液澄清，于100
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120℃反应12
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24h，冷却，即得碳泡沫前驱体；所述铁源与尿素的质量比为1:1
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3；所述铁源与三聚氰胺泡沫的质量体积比以g/cm3计为1:100
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250。4.根据权利要求2所述的电容吸附铅离子用电极活性材料的制备方法，其特征在于，所述油浴法制备碳泡沫前驱体，具体包括如下步骤：三聚氰胺泡沫、铁源、尿素混合，在80
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100℃油浴下反应12
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24h，冷却，即得碳泡沫前驱体；所述铁源与尿素的质量比为1:1
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3；所述铁源与三聚氰胺泡沫的质量体积比以g/cm3计为1:100
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250。5.根据权利要求2
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4任一项所述的电容吸附铅离子用电极活性材料的制备方法，其特征在于，所述铁源为三价铁盐或二价铁盐；优选地，所述铁源选自硝酸铁、硫酸铁、氯化铁中一种或多种的组合。6.根据权利要求2
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5任一项所述的电容吸附铅离子用电极活性材料的制备方法，其特征在于，碳化时，碳化温度为700
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850℃，碳化时间为1
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4h；优选地，碳化时，以1
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8℃/min的升温速率升温至碳化温度。7.根据权利要求2
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6任一项所述的电容吸附铅离子用电极活性材料的制备方法，其特征在于，硫化时，以硫粉为硫化剂，硫化温度为550
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700℃，硫化时间为1
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4h；所述硫化剂加入量为碳化产物质量的5
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7倍；优选地，硫化时，以1
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8℃/min的升温速率由室温升温至硫化温度。8.根据权利要求2
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7任一项所述的电容吸附铅离子用电极活性材料的制备方法，其特征在于，在碳化之前，对碳泡沫前驱体进行冷冻、冷冻干燥处理；所述冷冻温度为
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20℃至
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80℃，冷冻时间为24
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48h；冷冻干燥的温度为
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60℃至
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80℃，冷冻干燥时间为48
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72h。9.一种权利要求1所述的电容吸附铅离子用电极活性材料的应用，其特征在于，用于对溶液中的铅离子进行吸附或去除。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，以所述电容吸附铅离子用电极活性材料作为负极活性材料，活性炭作为正极活性材料，构建非对称电容去离子装置，采用该非对称电容去离子装置对溶液中的铅离子进行吸附或去除。

技术总结
本发明公开了一种电容吸附铅离子用电极活性材料及其制备方法和应用，所述电极活性材料包括碳泡沫骨架、碳纳米管、八硫化七铁；其中，碳纳米管生长于碳泡沫骨架的表面；八硫化七铁封装于碳纳米管内。其制备方法包括，碳泡沫前驱体的制备、碳化、硫化；其中，碳泡沫前驱体是以三聚氰胺泡沫、铁源、尿素为原料，经水热法或油浴法制备得到。本发明所述电容吸附铅离子用电极活性材料可用于对溶液中的铅离子进行吸附或去除，在实际处理废水中的铅离子具有巨大应用潜力。巨大应用潜力。巨大应用潜力。


技术研发人员：龚成云 周宏建 汪国忠
受保护的技术使用者：安徽中科索纳新材料科技有限公司
技术研发日：2021.05.27
技术公布日：2021/10/18