l/L-0.5mmol/L，測得上述模擬廢水電導率為200微西門子/厘米-300微西門子/厘米；
[0025]b.取10ml步驟a的多陽離子混合溶液至燒杯中，待用；
[0026]c.將摻氮納微孔碳材料、導電炭黑和粘結(jié)劑按質(zhì)量份數(shù)為80:15:5的比例混合，再溶于等質(zhì)量的無水乙醇中超聲成懸浮液，將此懸浮液均勻滴在集流體上作為工作電極，其中所述集流體可以為石墨紙或者鈦片，組裝成電吸附裝置；通過蠕動泵將步驟b燒杯中的多陽離子混合溶液抽至該電吸附裝置中，施加1.4V電壓進行電吸附，將多陽離子混合溶液中的離子吸附至電吸附電極材料中，多陽離子混合溶液的流速為25ml/min ;經(jīng)過電吸附單元處理后的多陽離子混合溶液經(jīng)過管道重新回到步驟b中的燒杯中。在1.4V電壓下，約需160min溶液中的Fe3+達到吸附平衡，隨后進行脫附，通過撤去施加在電吸附裝置上的電壓，將電極材料中吸附的離子脫附回到多陽離子混合溶液中。整個過程中蠕動泵一直工作，維持多陽離子混合溶液具有恒定流速。
[0027]d.電吸附和脫附過程中每間隔一段時間從燒杯中取Iml處理后的多陽離子混合溶液至等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)中進行金屬元素含量定量分析，得到多陽離子混合溶液中各種金屬離子濃度在吸附和脫附過程中隨時間變化的曲線圖，如圖1所示。
[0028]由圖1可以看出，在吸附階段，F(xiàn)e3+的吸附速率高于K +和Mg2+，而在脫附階段，幾乎所有吸附至電極材料中的K+和Mg2+均脫附回到多陽離子混合溶液中，而Fe3+—直沒有脫附，仍留在材料中，從而實現(xiàn)了 Fe3+的選擇性去除。
[0029]實施例2
[0030]參見實施例1中方法，將實施例1步驟a中配置多陽離子混合溶液中的物質(zhì)變?yōu)?3.5mg氯化鈉、67.1mg 二水合氯化銅、72.6mg六水合三氯化鐵和35.6mg四水合二氯化鐵四種金屬氯化鹽，Na+、Cu2+及總鐵離子質(zhì)量濃度為9mg/L-10mg/L。得到多陽離子混合溶液中各種金屬離子濃度在吸附和脫附過程中隨時間變化的曲線圖，如圖2所示。
[0031]由圖2可以看出，在吸附階段，總鐵離子的吸附速率高于Na+和Cu2+，而在脫附階段，幾乎所有吸附至電極材料中Na+和Cu2+均脫附回到多陽離子混合溶液中，而總鐵離子一直沒有脫附，留在材料中，從而達到總鐵離子和其他離子的分離。
[0032]實施例3
[0033]參見實施例1中方法，將實施例1步驟a中配置多陽離子混合溶液中的物質(zhì)變?yōu)?mg氯化鋰、44mg六水合氯化鎂和58mg六水合三氯化鐵三種金屬氯化鹽，各金屬離子摩爾濃度為0.4mmol/L-0.5mmol/L。得到多陽離子混合溶液中各種金屬離子濃度在吸附和脫附過程中隨時間變化的曲線圖，如圖3所示。
[0034]由圖3可以看出，在吸附階段，F(xiàn)e3+的吸附速率高于Li +和Mg 2+，而在脫附階段，幾乎所有吸附至電極材料中Li+和Mg2+均脫附回到多陽離子混合溶液中，而Fe 3+—直沒有脫附，留在材料中，從而達到Fe3+和其他離子的分離。
[0035]本發(fā)明將摻氮納微孔碳材料作為電吸附電極材料選擇性去除工業(yè)廢水中的Fe2+和/或Fe3+，所述電極材料可以吸附多種金屬離子，但是對于Fe2+和Fe 3+的吸附速率較快，并且撤去或者反接施加于電吸附單元的電壓后，除Fe2+和Fe 3+之外的其他離子會脫附回到處理的工業(yè)廢水中，而吸附到材料中的Fe2+和Fe 3+不會從電極上脫附，從而達到Fe2+和/或Fe3+與其他金屬離子的分離，從工業(yè)廢水中選擇性去除Fe 2+和/或Fe 3+。
【主權(quán)項】
1.一種通過電吸附技術(shù)從工業(yè)廢水中選擇性去除Fe 2+和/或Fe 3+的方法，其中所述工業(yè)廢水包含F(xiàn)e2+和/或Fe 3+以及除Fe 2+和Fe 3+之外的其它金屬離子，其特征在于，所述方法使用摻氮納微孔碳材料作為電吸附電極材料且包括以下步驟: a.吸附過程:給電極加壓，使電吸附電極材料吸附工業(yè)廢水中的各種金屬離子； b.脫附過程:撤去或反接施加于電極上的電壓，吸附到電吸附電極材料上的Fe2+和Fe3+不脫附，其它金屬離子脫附。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過電吸附技術(shù)從工業(yè)廢水中選擇性去除Fe2+和/或Fe 3+的方法，其特征在于，所述其它金屬離子選自Na+、K+、Li+、Rb+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Cu2+或Al 3+。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通過電吸附技術(shù)從工業(yè)廢水中選擇性去除Fe2+和/或Fe3+的方法，其特征在于，所述摻氮納微孔碳材料的制備方法為:將無機堿與乙二胺四乙酸或其鹽按1:(1-4)的質(zhì)量比研磨均勻后，在惰性氣體保護中于管式爐中以5-10°C /min的升溫速度升至600-800°C煅燒l_2h ;其中所述乙二胺四乙酸鹽為乙二胺四乙酸二鉀、乙二胺四乙酸三鉀、乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸鐵鈉、乙二胺四乙酸二鈉鈣、乙二胺四乙酸二鈉鋅、乙二胺四乙酸二鈉錳、乙二胺四乙酸二鈉鎂、氯三乙酸或順丁烯二酸；所述無機堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過電吸附技術(shù)從工業(yè)廢水中選擇性去除Fe2+和/或Fe 3+的方法，其特征在于，在所述吸附過程中施加的電壓為0.8V-1.6V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過電吸附技術(shù)從工業(yè)廢水中選擇性去除Fe2+和/或Fe 3+的方法，其特征在于，在所述脫附過程中反接時的電壓為0.8V-1.6V。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通過電吸附技術(shù)從工業(yè)廢水中選擇性去除Fe2+和/或Fe3+的方法，其中所述工業(yè)廢水包含F(xiàn)e2+和/或Fe3+以及除Fe2+和Fe3+之外的其它金屬離子，所述方法使用摻氮納微孔碳材料作為電吸附電極材料且包括以下步驟：a.吸附過程：給電極加壓，使電吸附電極材料吸附工業(yè)廢水中的各種金屬離子；b.脫附過程：撤去或反接施加于電極上的電壓，吸附到電吸附電極材料上的Fe2+和Fe3+不脫附，其它金屬離子脫附。本發(fā)明的方法具有操作簡單、成本低、能耗低、無二次污染等優(yōu)點。
【IPC分類】C02F1-469, C02F1-64
【公開號】CN104609518
【申請?zhí)枴緾N201510010180
【發(fā)明人】常錚, 朝魯蒙, 孫曉明, 雷曉東
【申請人】北京化工大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月8日