含Pb2+废水严重污染环境，不利于社会的可持续发展[1]
因此，对含Pb2+废水的处理受到极大的重视
与用膜分离、化学沉淀等方法净化含Pb2+废水相比 [2]，用电容去离子(CDI)净化含低浓度(<2~5 g/L)Pb2+的废水有一定的优势
因为CDI技术利用界面电容特性施加电压(0.8~2.0 V)使离子向带异电荷的电极移动并被吸附，解吸后吸附离子重回溶液中实现浓缩净化[3]
CDI技术有高效率和低能耗等优点
CDI技术的高效性源于电极材料的物理化学特性，决定其净化能力和去除效率[4]
二氧化锰材料有结构多样、制备灵活等优势，能与水形成-OH基团，与重金属有较强的结合力[5]且可快速可逆价态转换产生的赝电容(理论电容量1370 F/g)
因此，MnO2是极具发展潜力的CDI电极材料
但是，纯MnO2电极的导电性比较差，实际电容值较小
其原因是，MnO2较大的传输内阻延缓了电子的传输，晶粒易堆叠阻碍了深层活性材料的利用
合理的电极结构设计能使MnO2具有良好的导电性和高效利用活性物质
化学掺杂[6]和耦合导电材料[7]也能提高MnO2电极导电性和吸附性能
其中，耦合导电材料的MnO2复合制备已被证实极为有效
因此，采用电极多层构造并结合表面形貌调控制备纳米尺度的膜层，可优化电子传输实现载流子快速传递，促进氧化还原反应从而提高电极的综合性能[8]
Chen[9]以聚(2-氨基硫酚)(PATP)纤维为核、以MnO2纳米片为壳构造电缆结构，综合二者的物理化学性能可较好地去除Pb2+；Yang[10]设计了纳米孔碳底负载MnO2表层的复合结构，提高了电极的比表面积和孔径分布从而使其吸附性能提高；Yang[11]采用逐层沉积法设计MnO2/聚苯乙烯磺酸钠(PSS)/碳纳米管复合结构，提高了MnO2的电化学活性和电极孔结构，使电极具有较高的吸附性能
Shi[12]将MnOx薄膜涂覆到垂直排列的碳纳米管(VACNTs)上构造核-壳纳米结构，优化了负载量与电导率之间的矛盾和使复合体比表面积的增加，提高了电极的电容值和吸附量
本文用电沉积方法，以3D交联泡沫镍为集流体、以优良电化学性能的聚苯胺衍生物—聚2,5-二甲氧基苯胺(PDMA)为底层，结合Co掺杂MnO2表层构建一体化多层MnO2电容电极，研究其对含铅废水的电吸附性能
1 实验方法1.1 NF/PDMA/MnO2
声明：
“NF/PDMA/MnO2-Co电容电极对低浓度Pb2+的电吸附特性” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：唐长斌,牛浩,黄平,王飞,张玉洁,薛娟琴
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2025年05月23日 ~ 25日 
