印迹聚吡咯膜材料的制备及其电控离子交换性能

邢丽芳，原沁波，陈 良，周娴娴，李 瑜，王恩志，刘盼盼，刘世斌

(1.太原理工大学 化学化工学院，太原 030024；2.清华大学 a.水沙科学与水利水电工程 国家重点实验室，b.三江源协同创新研究中心，北京 100084)

淡水资源紧缺以及水污染问题使人类生存面临着极大挑战，尤其是以磷酸盐为主的磷过量使用引起的水体富营养化，造成了较严重的水体浑浊、缺氧和水华等现象[1]，使大量淡水资源无法使用，甚至破坏生态环境。因此对水中含磷物质的处理迫在眉睫。目前，对含磷废水的处理方法大概有以下几种：化学沉淀法[2]、生物法[3-4]、结晶法[2]、离子交换法[5]、电渗析[6]和吸附法[7]等。但是这些技术都存在诸多局限性，例如化学试剂投放造成水体的二次污染、成本投入高、能耗较高、流程复杂等。电控离子交换技术将传统离子交换技术和电化学方法相结合，是一种新型的环境友好型水处理技术[8]。该技术通过调节材料电极电位变化从而实现对目标离子有选择性的可控嵌入或脱出，具有可再生性强、分离效率高、避免使用化学试剂和节能等优点[9-10]。

1 实验

1.1 试剂与仪器

实验所用试剂均为分析纯，水为超纯水(18.25 MΩ/cm).膜材料制备和离子交换性能测试均采用电化学石英晶体微天平(CHI440c，上海辰华仪器有限公司)，石英晶片为7.995 MHz先镀钛再镀金的晶体电极。采用扫描电镜(JSM-6700，日本)观察样品形貌，操作加速电压为15～30 kV，使用前喷金处理样品；采用傅里叶红外光谱仪(Tensor 27，英国)进行结构表征，使用KBr压片(样品与KBr的质量比为1∶100)，扫描波数范围650～4 000 cm-1，扫描次数200次，分辨率4 cm-1，灵敏度1；……