N/P共掺杂介孔碳/二硫化钼/聚吡咯复合电极

从水中高效提取铀

一种用于电容去离子提取铀的多级介孔复合电极，N/P共掺杂和原位二硫化钼功能化使其兼具高比电容和快速电吸附动力学。

Shehzad, Hamza · Jiaai, Chen · Meng Ting, Shuang · 刘峙嵘 · Zhou, Limin · Yun, Wang · Farooqi, Zahoor H. · Ejaz, Ahmed · Sharif, Ahsan · Ahmad, Irfan · Ouyang, Jinbo · Zihao, Feng

Separation and Purification Technology 2024

参数信息

最大吸附容量

300.66 ± 8.02 mg/g

比电容

95.4 F/g

比表面积

174.4–273.6 m²/g

介孔体积

0.58 cm³/g

Vm/Vt 比率

0.80

电荷转移电阻

1.22 Ω cm²

电解电阻

0.77 cm²

双电层恒相位元件

0.0369 S s^n/cm²

技术优势

吸附容量高

在 −0.9 V 下对铀的吸附容量达 300.66 mg/g，得益于多级介孔结构和 N/P 掺杂提供的丰富活性位点。

电荷转移快

电荷转移电阻仅 1.22 Ω cm²，电解电阻 0.77 cm²，有利于铀离子扩散和电子转移。

介孔发达

介孔体积 0.58 cm³/g，Vm/Vt 比率 0.80，有利于离子快速传输。

应用场景

• 电容去离子：作为CDI电极，在电场驱动下高效去除水中铀酰离子。
• 铀提取：从含铀废水中选择性提取铀资源，吸附容量高。
• 重金属离子去除：利用电吸附同时去除多种重金属离子，减少二次污染。
• 多孔碳材料：多级介孔碳骨架提供高比表面积和离子传输通道。