三维多孔膜电极电化学控制离子分离过程传荷反应特性研究

采用毛细化学沉积法在三维多孔导电基体上制备纳米尺度MHCF薄膜，选用适宜的膜电极结构并将其组装于填充床反应器实现电化学控制的离子分离（ECIS）过程，处理含金属离子的模拟废水。即通过电化学方法调节膜的氧化还原状态控制离子的置入与释放，从而使金属离子得到分离并使膜得到再生。ECIS膜电极内同时进行离子与电子的传递，是电化学与离子交换相结合的新型离子分离技术。研究中将采用电化学技术路线表征膜内外离子、电子的传递特征及其对膜电极反应过程的影响，并从化学反应工程角度出发，对三维多孔膜电极ECIS过程的床层电荷传递特性、床层内电势分布以及反应条件优化等方面进行系统的实验研究和数学模拟，获得ECIS过程的优化工艺参数，为开发环境友好的新型离子分离技术提供理论基础。研究结果对于该新型离子分离技术的实用化有重要意义。