掺镧分级碳磷酸盐吸附电极

电吸附除磷量破纪录

通过edge-N修饰和掺镧，在分级碳框架中构筑丰富可及活性中心与高效电荷传输路径，实现对磷酸盐的超强电吸附去除。

Peng, Zhang · He, Mingming · Zikang, Xu · Li, Fukuan · Fang, Dezhi · Li, Chen · 吕翠翠 · 莫笑萍 · 李克勋 · Wang, Hao

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

磷酸盐吸附容量

{'zh': '533.06', 'en': '533.06'} mg PO43- g-1

处理出水磷浓度

{'zh': '0.5', 'en': '0.5'} mg P L-1

技术优势

吸附量破纪录

533.06 mg PO43- g-1的吸附容量超越了大多数已报道电极材料，源于edge-N与小石墨碳纳米畴的协同效应带来更多可及活性中心。

实际河水达标

在低磷浓度天然河水中处理后，出水磷浓度低于中国一级排放标准（0.5 mg P L-1），可直接用于实际水体净化。

多机制协同吸附

吸附容量主要来自双电层电容、配体交换和静电吸引的耦合贡献，确保高效除磷。

应用场景

• 电化学水处理：在1.2 V低电压下高效吸附污水中的磷酸盐，替代高能耗化学沉淀法。
• 环境磷污染控制：处理天然河水后磷浓度降至0.5 mg P L-1以下，满足最严格排放标准。
• 微流控水质监测：电极材料可集成于微流控芯片中，用于原位低浓度磷的快速吸附富集与检测。
• 可穿戴水处理装置：柔性分级碳框架可负载于可穿戴滤水装置，在低电压下即时吸附去除磷酸盐。