肖俊強(qiáng)， 郝曉剛， 王忠德， 張忠林， 劉世斌

(太原理工大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，太原030024)

電活性NiHCF薄膜在含Pb2+溶液中的離子交換性能

肖俊強(qiáng)， 郝曉剛， 王忠德， 張忠林， 劉世斌

(太原理工大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，太原030024)

采用陰極電沉積方法制備電活性NiHCF薄膜，考察薄膜在含Pb2+溶液中的電控離子交換性能。在0.1 mol/L的Pb(NO3)2溶液中，通過循環(huán)伏安法調(diào)節(jié)膜電極的氧化還原電位考察其活性和可逆性，并結(jié)合電化學(xué)石英晶體微天平(EQCM)技術(shù)分析離子的交換機(jī)制，同時比較Co(NO3)2和Ni(NO3)2溶液中NiHCF膜電極的電化學(xué)行為；在0.1 mol/L [Pb(NO3)2+Co(NO3)2]和 0.1 mol/L [Pb(NO3)2+Ni(NO3)2]兩組混合溶液中，通過循環(huán)伏安法分析薄膜對Pb2+/Co2+和Pb2+/Ni2+的選擇性；并通過X射線能譜儀(EDS)分別測定膜在氧化和還原狀態(tài)下的元素組成。結(jié)果表明，電活性NiHCF膜在含Pb2+、Co2+和Ni2+溶液中均具有可逆的離子交換行為，對Pb2+的選擇性高于對Co2+和Ni2+的，通過電控離子交換方法可以使Pb2+從廢水中得到有效分離。

NiHCF薄膜；鉛(II)分離；離子交換；電化學(xué)石英晶體微天平

鉛是毒性顯著的重金屬之一，易通過食物鏈而形成生物富集，被列為第一類污染物[1]。電鍍廢水中含有大量的鉛離子，并通常伴有鈷、鎳等金屬離子，生產(chǎn)廢液的直接排放會對生物和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重危害。處理廢水中重金屬鉛離子，目前工業(yè)中一般采用化學(xué)沉淀法和離子交換法[2]，但傳統(tǒng)方法成本高且化學(xué)反應(yīng)和離子分離基體再生過程易產(chǎn)生二次污染[3?4]，因此，尋求高效環(huán)保的新型處理方法一直是含鉛廢水研究的重點(diǎn)。

電化學(xué)控制離子交換(Electrochemically switched ion exchange, ESIX)[5?6]是電化學(xué)與離子交換相結(jié)合的新型高效離子分離技術(shù)，將具有離子?電子混合導(dǎo)電能力的電活性半導(dǎo)體材料沉積在導(dǎo)電基體上制成膜電極，通過電化學(xué)方法調(diào)節(jié)膜的氧化/還原狀態(tài)來控制離子的置入與釋放，從而使溶液中的離子得到分離并使膜得到再生。由于ESIX過程的主要推動力是電極電位，離子分離基體無需化學(xué)再生，避免了由化學(xué)再生劑產(chǎn)生的二次污染[5,7]，因而備受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注[8?12]。HEPEL和 YANG[13]曾制備了具有陽離子交換性能的PPy復(fù)合膜用于重金屬離子的電化學(xué)輔助分離，TIAN等[14]采用PPy修飾的不銹鋼絲網(wǎng)電極來還原六價鉻。這些研究表明，PPy摻雜后可作為ESIX膜材料用于重金屬離子的分離。但PPy的氧化程度為0.25[15]，聚合物鏈上每4個單體單元只分布有1個正電荷，即每8個Py單體才能容納1個二價重金屬離子，因而容量較小；且 PPy膜的氧化還原活性電位范圍低于0V，易使重金屬離子被還原沉積在膜表面。

NiHCF具有類似分子篩的立方框架結(jié)構(gòu)，每個單元可容納8個正電荷，作為一種理想的ESIX材料對堿金屬離子進(jìn)行選擇性分離已有大量報(bào)道[7,16?20]，但用于重金屬離子分離的研究卻很少。NiHCF的通道半徑為 0.18 nm[21]，通常認(rèn)為只適用于離子半徑較小的堿金屬離子分離。研究表明[22]，在電極電位的驅(qū)動下，半徑較大的堿土金屬離子也能得到有效分離。重金屬離子的半徑和價態(tài)盡管較大，但通過電位驅(qū)動同樣有可能通過NiHCF的通道達(dá)到分離的目的。本文作者采用循環(huán)伏安法(CV)和電化學(xué)石英晶體微天平(EQCM)技術(shù)考察電活性NiHCF膜在含Pb2+、Co2+和Ni2+溶液中的電化學(xué)行為，并結(jié)合EDS對NiHCF膜在含Pb2+溶液中的電控離子分離性能進(jìn)行研究，探索 ESIX技術(shù)應(yīng)用于含毒性重金屬離子廢水處理和金屬離子回收的可行性。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 儀器與試劑

所用儀器為多通道Princeton VMP3電化學(xué)系統(tǒng)，QCM922?00石英晶體微天平(與恒電位儀聯(lián)用)，采用三電極體系，鉑絲為對電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，鍍鉑石英晶片(9 MHz Pt電極，AT切型，0.2 cm2)或石墨棒為工作電極。本實(shí)驗(yàn)中所用試劑均為分析純，溶液由純水(Millipore 18.2 M?·cm)配制；采用美國Kevex.Sigama型能譜儀進(jìn)行EDS分析。

1.2 電極預(yù)處理

鍍鉑石英晶片先用蘸有1 mol/L氫氧化鈉溶液的棉簽擦拭，用純水沖洗并晾干。使用前放入 1 mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行電化學(xué)清洗，以100 mV/s的掃描速度在?675~1675 mV之間循環(huán)50圈以清潔表面，取出后用純水沖洗晾干待用；用500#水砂紙和600#的金相砂紙依次將石墨基體打磨至平整光滑，用純水沖洗后，晾干備用。石墨棒截面直徑為4 mm，有效棒長為2 cm，與電解液的有效接觸面積為2.64 cm2。

1.3 電活性NiHCF薄膜制備和性能試驗(yàn)

電活性NiHCF薄膜的制備方法可參見文獻(xiàn)[22]，即將經(jīng)過預(yù)處理的基體材料做工作電極，以25 mV/s掃描速度在0~850 mV范圍于新鮮配制的中性支持電解液(含 2 mmol/L NiSO4、2 mmol/L K3Fe(CN)6和 0.25 mol/L Na2SO4)中循環(huán)掃描25圈，在電極上即制得一定厚度NiHCF薄膜；采用石英晶片沉積時通過EQCM同步檢測薄膜的質(zhì)量變化。

將鍍鉑石英晶片上制備好的 NiHCF膜電極依次在 0.1 mol/L Pb(NO3)2、Co(NO3)2和 Ni(NO3)2溶液及其不同配比混合溶液中進(jìn)行循環(huán)伏安掃描置入和釋放金屬離子，測定薄膜的電活性、離子交換容量和選擇性。掃描速度為25 mV/s，在0~1 000 mV范圍每次循環(huán)掃描20圈，在相應(yīng)的溶液中EQCM同步給出質(zhì)量變化方面的信息。

將石墨棒上制備好的NiHCF膜電極在0.1 mol/L Pb(NO3)2溶液中于 0~1 000 mV的電壓范圍內(nèi)以 25 mV/s掃描速度循環(huán)掃描10圈，然后固定電位為0 mV和1 000 mV，分別進(jìn)行還原和氧化15 min，在控制電位下取出充分洗滌、晾干；然后通過EDS檢測氧化和還原態(tài)膜的元素組成。

2 結(jié)果與討論

2.1 電活性NiHCF膜的制備

圖1(a)所示為鍍鉑石英晶片上電活性NiHCF膜電沉積過程的循環(huán)伏安圖。由圖1(a)可知，隨著循環(huán)圈數(shù)的增加，電流密度隨之增加，說明NiHCF膜的質(zhì)量也在增加；已沉積的NiHCF膜在含Na2SO4支持電解質(zhì)的制膜液中顯示出良好的可逆氧化還原活性，陽極電流對應(yīng)著活性中心Fe(Ⅱ)的氧化和堿金屬離子的釋放過程，而陰極電流對應(yīng)于Fe(Ⅲ)的還原和堿金屬離子置入薄膜的過程[5]。圖1(b)所示為EQCM同步檢測活性膜沉積過程中膜質(zhì)量隨時間的變化趨勢。由圖1(b)可知，隨時間的增加，膜質(zhì)量的改變量呈鋸齒狀上升趨勢。這是因?yàn)殡娀钚訬iHCF膜的沉積主要發(fā)生在還原過程中(0.5 V到0 V)[5,22]，而制備電解液中含有大量的Na+，正向掃描時，Na+從膜中釋放出來導(dǎo)致膜質(zhì)量的減少；反向掃描時，陽離子從溶液置入膜內(nèi)，伴隨著NiHCF膜的沉積，因而膜質(zhì)量增加且增加量大于氧化過程中膜質(zhì)量的減少量。由圖1(b)還明顯可以看出，在電沉積初期，活性NiHCF膜以沉積增長為主，氧化過程中離子釋放引起的膜質(zhì)量改變較少；而后期NiHCF膜以氧化還原(離子的釋放和置入)引起的質(zhì)量改變?yōu)橹?。由于制膜液的不斷消耗，膜沉積引起的質(zhì)量改變所占比例逐漸減小，但薄膜質(zhì)量整體是呈上升趨勢。總體來說，隨著循環(huán)圈數(shù)的增加，膜厚增加，因此，在一定范圍內(nèi)通過改變沉積圈數(shù)可以控制NiHCF膜的厚度，從而增加膜的離子交換容量。

圖1 鍍鉑石英晶片NiHCF薄膜電沉積特性Fig.1 Cathodic deposition characteristics of NiHCF film on platinum substrate: (a) Cycle voltammograms of film deposition process (Cycle 5th-25th); (b) Corresponding mass change plot for same experiment (The inset is an enlargement of part of the mass change plot; Zone a is reduction and deposition of film; Zone b is oxidation of film)

2.2 NiHCF膜在含 Pb2+、Co2+和 Ni2+溶液中的電化學(xué)行為

鞠健等[22]的研究表明，NiHCF膜電極在堿土金屬溶液中具有良好的電活性，在電極電位推動力作用下堿土金屬離子可以進(jìn)入到膜內(nèi)(分子式[FeⅡ+n(CN)6]4，其中2x+h+4n=8，M為堿土金屬離子，氧化狀態(tài)n=1，還原狀態(tài)n=0)。將NiHCF膜電極置入二價重金屬離子溶液中進(jìn)行電勢循環(huán)掃描，二價重金屬離子同樣也有可能進(jìn)入到膜的單元結(jié)構(gòu)以滿足電荷平衡的要求。鍍鉑石英晶片上沉積的NiHCF膜在0.1 mol/L Pb(NO3)2溶液中的循環(huán)伏安曲線及相應(yīng)EQCM監(jiān)測膜質(zhì)量改變曲線如圖2(a)所示，為便于比較，Co(NO3)2和Ni(NO3)2溶液中的相應(yīng)曲線也分別示于圖2(b)和(c)。由圖2可見，NiHCF膜電極在不同二價重金屬離子溶液中的 CV圖均有明顯的氧化還原峰出現(xiàn)，其中陽極電流對應(yīng)于NiHCF膜中活性中心鐵離子的氧化及金屬陽離子的釋放過程，因而薄膜質(zhì)量減小；陰極電流對應(yīng)于膜中鐵離子的還原及金屬陽離子的置入過程且薄膜質(zhì)量增大，與堿土金屬離子溶液中的電化學(xué)行為相似。因此，通過調(diào)節(jié)NiHCF膜電極的氧化還原狀態(tài)可以方便地控制離子的置入和釋放，從而實(shí)現(xiàn)ESIX過程。

由于Pb2+的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為?0.126 V(vs SHE)，在低濃度含鉛廢水的深度凈化時，濃差極化會使鉛的析出電位變得更負(fù)，而PPy復(fù)合膜電極的電活性范圍通常在?1.0~0V，因此，采用 PPy等導(dǎo)電聚合物膜電極進(jìn)行ESIX分離重金屬時，容易使Pb2+還原沉積在膜表面甚至有大量氫氣析出[13]，從而影響其離子交換的效率。圖2所示表明，NiHCF膜在含Pb2+、Co2+和Ni2+溶液中的氧化還原活性電位范圍均在0~1.0V之間，在這一范圍內(nèi)可使鉛等重金屬以離子形態(tài)得到有效的分離。

表1所列為NiHCF膜在Pb2+、Co2+和Ni2+硝酸鹽溶液中的峰電位。為了便于分析，將這些金屬離子的離子半徑、水合離子半徑及標(biāo)準(zhǔn)水合吉布斯能列于其中。一般認(rèn)為NiHCF為面心立方晶格結(jié)構(gòu)，單元晶格常數(shù)為1.02 nm，而其通道半徑為0.18 nm[5,21,23]。由表1可，知Pb2+、Co2+和Ni2+水合離子半徑均大于0.18 nm，在電極電位作用下，這些水合離子經(jīng)過部分脫水作用達(dá)到合適的尺寸才能進(jìn)入NiHCF晶格內(nèi)部，且水合能越小，離子脫水越容易。Pb2+水合離子半徑和標(biāo)準(zhǔn)水合吉布斯能均小于Co2+和Ni2+的，因此，盡管Pb2+具有較大的離子半徑卻可能更容易經(jīng)過脫水置入膜內(nèi)。從表1中還可以看出，3種金屬離子溶液中的陰極峰電位相差無幾，而Pb2+陽極峰電位明顯高于Co2+和Ni2+，這是由于Pb2+的離子半徑明顯大于Co2+和Ni2+的，在氧化過程中需要在較高的陽極電位下才能從膜中遷出。

圖2 NiHCF膜在不同的金屬溶液中的電化學(xué)性能Fig.2 Electrochemical characteristics of NiHCF film in 0.1 mol/L aqueous solution: (a) Pb(NO3)2; (b) Co(NO3)2; (c)Ni(NO3)2 ( Curve a shows the cycle voltammograms of the film; Curve b shows the corresponding mass change plot for the same cycle)

表1 不同重金屬離子對NiHCF膜伏安特性的影響Table 1 Effects of different metal ions (0.1 mol/L, nitrate) on voltametric behavior of NiHCF film on platinum substrate

從圖2還可以看出，NiHCF薄膜在含Ni2+和Co2+溶液中的離子交換容量和相應(yīng)的質(zhì)量改變量都明顯小于在含Pb2+溶液中的，這是因?yàn)镹i2+和Co2+具有較大的水合吉布斯能而不易脫水進(jìn)入到膜內(nèi)，且 Pb的原子量也遠(yuǎn)大于Ni和Co的，導(dǎo)致后者的質(zhì)量改變和離子交換容量均降低。值得注意的是圖2(a)中曲線b的變化，正向掃描至0.6 V左右時，膜質(zhì)量略有增大，然后再逐漸減??；反向掃描至0.6 V時，膜質(zhì)量先減小，至0.4 V后又迅速增加，與NiHCF膜在堿金屬溶液[8]、堿土金屬溶液[22]中的EQCM行為有所不同。

EQCM只能給出氧化還原過程中膜質(zhì)量改變的信息，而分子動力學(xué)模擬結(jié)果則表明，NiHCF膜中離子的置入/釋放將伴隨有水分子的遷移[20]。為了進(jìn)一步闡明電活性NiHCF膜在含Pb2+溶液中的離子交換行為，將氧化還原過程中膜質(zhì)量改變量與離子遷移引起的電量相關(guān)聯(lián)，如圖3所示。由圖3可見，NiHCF膜的氧化過程可分為3段斜率恒定的線性區(qū)間，而還原過程則由兩段線性區(qū)間組成。根據(jù)質(zhì)量—電量曲線的斜率(Δm/Q)，可由下式估算交換離子的表觀摩爾質(zhì)量：

式中：z為轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，F(xiàn)為法拉第常數(shù)。與圖3各線性區(qū)間對應(yīng)的表觀摩爾質(zhì)量如表2所列。表中負(fù)號表示電荷傳遞以陽離子交換為主，反之，則以陰離子交換為主。

圖3 NiHCF膜在Pb(NO3)2溶液中的質(zhì)量—電量圖Fig.3 Mass—electric quantity plot of NiHCF film in 0.1 mol/L Pb(NO3)2 aqueous solution

表2 NiHCF膜在Pb(NO3)2溶液中氧化還原過程的離子表觀摩爾質(zhì)量Table 2 Observed molar mass of electrolyte ions for redox switching of NiHCF film in Pb(NO3)2 aqueous solutions(g/mol)

結(jié)合圖2(a)和表2中的數(shù)據(jù)分析可知，電活性NiHCF膜在氧化起始階段(O1)和還原后期(R2)以陽離子的交換為主，還原起始階段(R1)和氧化中期(O2)則以陰離子交換為主。O1和 R2區(qū)間的表觀摩爾質(zhì)量比較接近分別為?335和?394 g/mol，但都遠(yuǎn)大于Pb2+的摩爾質(zhì)量207 g/mol，說明NiHCF膜在氧化初期和還原后期，每個Pb2+的釋放/置入同時伴隨有7~10個結(jié)合水分子的進(jìn)出。O2區(qū)間的表觀摩爾質(zhì)量為74 g/mol，與NO3?的摩爾質(zhì)量(62 g/mol)接近；R1區(qū)間的表觀摩爾質(zhì)量為161 g/mol，說明還原初期伴隨NO3?的釋放還有5.5個水分子離開NiHCF膜。O3區(qū)間的表觀摩爾質(zhì)量為?140 g/mol，小于Pb2+的摩爾質(zhì)量而大于NO3?的摩爾質(zhì)量，近似為兩者之差，表明 Pb2+的釋放和NO3?的置入是同時進(jìn)行，但以Pb2+的釋放為主。由上分析可知，Pb2+具有較大的離子半徑，氧化初期從膜內(nèi)置出后留有較大的空間。電位大于0.6 V時，部分陰離子(NO3?)會優(yōu)先置入膜內(nèi)以維持膜的電中性，從而導(dǎo)致膜質(zhì)量增加；電位繼續(xù)增加后，Pb2+又得到釋放使膜質(zhì)量減?。环聪驋呙栝_始時，膜內(nèi)的NO3?和部分水分子首先釋放，留出足夠的空間便于Pb2+置入，電位較低時以Pb2+置入占主導(dǎo)。但整體趨勢是在氧化過程中膜質(zhì)量減小，在還原過程中膜質(zhì)量增大。

2.3 NiHCF膜在 Pb2+/Co2+和Pb2+/Ni2+混合溶液中的離子選擇性

由于實(shí)際含鉛廢液中往往含有多種重金屬離子，電活性 NiHCF膜對目標(biāo)離子的選擇性就成為混合溶液中電控分離的關(guān)鍵因素。圖4所示為鍍鉑石英晶片基體 NiHCF膜電極分別在 Pb2+/Co2+和 Pb2+/Ni2+混合液中的循環(huán)伏安曲線。由圖4可知，膜電極對混合溶液中 Pb2+濃度的微小改變非常敏感，陽極峰電位隨Pb2+濃度的增加均向正電位偏移。這表明在氧化過程中，置入膜內(nèi)的Pb2+具有較大的離子半徑，需要在較高的陽極電位下才能被釋放。在兩組混合溶液中，NiHCF膜對Pb2+均顯示出較高的選擇性。

圖4 NiHCF膜在Pb2+/Co2+和Pb2+/Ni2+混合溶液(B)中的循環(huán)伏安曲線Fig.4 Cyclic voltammograms of NiHCF film in series of mixed solutions: (a) Pb2+ and Co2+ nitrate mixture; (b) Pb2+ and Ni2+ nitrate mixture. (Total concentration of mixed solution is 0.1 mol/L and Pb2+ concentrations are as follows: a—0; b—0. 1 mmol/L; c—1 mmol/L; d—10 mmol/L; e—100 mmol/L.)

從圖4還可看出，隨著Pb2+濃度的增加，氧化峰形也越來越寬。峰形的寬窄也可定性說明離子置入脫出的快慢[8]。氧化峰形越寬，離子脫出越慢，NiHCF膜對該離子具有更強(qiáng)的親和性。盡管Pb2+的半徑最大，但其水合吉布斯能卻最小，更容易脫水進(jìn)入 NiHCF膜的晶格，說明NiHCF對Pb2+具有更強(qiáng)的親和性。

2.4 NiHCF膜的EDS譜分析

為了確定薄膜的元素組成及其相對含量，對氧化還原狀態(tài)下的NiHCF膜分別進(jìn)行了EDS分析。由于鉛和鉑的主要特征吸收峰位置比較接近(分別為 2.34和2.05 keV)，在EDS譜中會出現(xiàn)吸收峰的重疊而影響分析結(jié)果，而石墨與鉑基體沉積的NiHCF膜有著相同的性質(zhì)[25]，故可采用石墨基體沉積薄膜用于 EDS分析。

圖5所示為石墨棒上沉積的NiHCF膜在0.1 mol/L Pb(NO3)2溶液中，經(jīng)過循環(huán)伏安掃描后分別控制在氧化和還原狀態(tài)下的EDS譜。為了比較氧化和還原狀態(tài)下Pb2+相對含量的變化，對薄膜中的氧化還原中心Fe的吸收強(qiáng)度作了歸一化處理，這樣可用薄膜中的 Fe中心作為內(nèi)部基準(zhǔn)，歸一化譜線中的峰高即正比于膜中離子的數(shù)量。圖5中2.34 keV處對應(yīng)Pb2+的譜峰，6.40 keV處對應(yīng)Fe(Ⅱ/Ⅲ)的譜峰，7.47 keV處對應(yīng)Ni2+的譜峰。從圖5可以看出，NiHCF膜內(nèi)Pb2+在還原狀態(tài)下的特征吸收峰明顯高于在氧化狀態(tài)下的特征吸收峰，說明膜內(nèi)Pb2+在還原狀態(tài)下的含量明顯高于氧化狀態(tài)下的含量。因此，通過調(diào)節(jié)膜電極的電位可使膜在還原狀態(tài)下置入Pb2+，而在氧化狀態(tài)下釋放Pb2+，從而使Pb2+離子得到分離。

圖5 石墨基體上NiHCF薄膜的Fe歸一化EDS譜Fig.5 Fe-normalized EDS spectra of NiHCF on graphite substrate: (a) Reduced at 0 V; (b) Oxidized at 1.0V for 15 min after 10 cycles in 0.1 mol/L Pb(NO3)2 solution

3 結(jié)論

1) 電活性 NiHCF薄膜在含 Pb2+、Co2+和 Ni2+等重金屬離子的溶液中均具有可逆的氧化還原活性。

2) 在0~1.0V范圍內(nèi)通過調(diào)節(jié)膜電極的氧化還原狀態(tài)可以控制重金屬離子的置入和釋放，鉛離子的交換過程同時伴隨有水分子和NO3?的遷移。

3) NiHCF膜電極在Pb2+/Co2+和Pb2+/Ni2+混合溶液中對Pb2+具有良好選擇性，通過電控離子交換方法可以實(shí)現(xiàn)Pb2+從廢水中的有效分離。

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Ion exchange performances of electroactive nickel hexacyanoferrate thin films in aqueous solutions containing Pb2+

XIAO Jun-qiang, HAO Xiao-gang, WANG Zhong-de, ZHANG Zhong-lin, LIU Shi-bin
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)

Electroactive nickel hexacyanoferrate (NiHCF) thin films were synthesized by cathodic deposition. The performance of electrochemically switched ion exchange (ESIX) of the NiHCF film for the separation of Pb2+from aqueous solutions was investigated. In 0.1 mol/L Pb(NO3)2solution, cyclic voltammetry (CV) combined with electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) technique was used to investigate the electroactive, reversibility of the film electrodes and the mechanism of ion exchange. The electrochemical behavior of NiHCF film electrodes was also compared with that in Co(NO3)2and Ni(NO3)2solutions. The ion selectivity of the film was investigated in 0.1 mol/L mixture solution containing [Pb(NO3)2+Co(NO3)2] and [Pb(NO3)2+Ni(NO3)2], respectively. The elementary composition of NiHCF films in reduced and oxidized form were also characterized by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS).The results show that the electroactive NiHCF films have reversible electrochemical behavior in aqueous solutions containing Pb2+, Co2+and Ni2+, respectively. NiHCF film electrodes display a high Pb2+selectivity in both Pb2+/Co2+and Pb2+/Ni2+binary mixtures and Pb2+can be separated effectively from aqueous solutions by ESIX processes.

NiHCF film; Pb(Ⅱ) separation; ion exchange; electrochemical quartz crystal microbalance

TB34; X703.1

A

1004-0609(2010)09-1802-07

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(20676089)；山西省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2007011029)；山西省回國留學(xué)基金資助項(xiàng)目(2008-32)

2009-07-20；

2009-12-25

郝曉剛，教授，博士；電話：0351-6018554；E-mail: xghao@tyut.edu.cn

(編輯 何學(xué)鋒)