一种聚氨基蒽醌在快速除铵中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种聚氨基蒽醌在快速除铵中的应用，包括快速去除水中的铵离子。基于聚氨基蒽醌高性能有机电极材料在电容去离子(CDI)技术中去除水中铵离子，本发明专利技术利用有机电极材料的低结晶度和高可调控性，结合质子酸催化和界面聚合策略，成功制备了具有丰富氧化还原活性位点和π共轭结构的聚氨基蒽醌纳米颗粒，并利用聚氨基蒽醌醌环结构上丰富的C＝O活性位点和快速的表面氧化还原反应动力，实现水体中铵离子的快速去除。本发明专利技术去氨基蒽醌作为电极材料去除水中铵离子时具有良好循环稳定性，在1.2V外加电压下经过50次CDI循环后仍能保持84.1％的吸附容量，在无需外加化学试剂下可简易实现电极再生，利于可持续发展和规模化应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理，具体地说，涉及一种聚氨基蒽醌在快速除铵中的应用，通过结合质子酸催化和界面聚合策略制备的聚氨基蒽醌电极快速去除水中铵离子。

技术介绍

1、随着农业扩张、工业化加速和人口增长，氨氮排放导致的铵离子(nh4+)污染已成为全球性环境问题，威胁水生态系统和人类健康。其主要来源于工业活动(如冶金、化工、化肥生产和炼焦)以及农业中化肥的过度使用和牲畜废水排放。这些废水不仅引发水体富营养化，还会产生亚硝酸盐和硝酸盐等有毒物质。然而，氨作为一种高效的零碳能源载体，具有高体积氢密度和易于储存运输的特点，是可再生能源储存的理想介质。全球年产量约1.8亿吨，使其成为第二大商用化学品。因此，高效回收水环境中的氨对于环境保护和能源利用意义重大。

2、然而，传统碳基电极在cdi技术中对目标离子缺乏选择性，导致吸附容量上限较低；而无机法拉第电极材料则存在导电性差、体积膨胀、循环稳定性差、离子扩散动力学缓慢以及可能引入重金属等有害元素等问题。相比之下，有机电极材料在高容量、可调节性、稳定性和低毒性方面表现出显著优势。

3、醌类化合物的电化学性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚氨基蒽醌在快速除铵中的应用，包括快速去除水中的铵离子。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将所述聚氨基蒽醌应用于快速去除水中铵离子的方法包括：以聚氨基蒽醌电极作为电容去离子的阴极，活性炭电极作为阳极，基于电容去离子化快速除铵。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述聚氨基蒽醌电极以聚氨基蒽醌纳米颗粒为主要活性组分。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述聚氨基蒽醌电极的制备方法包括：将聚氨基蒽醌纳米颗粒与导电剂、粘结剂在有机溶剂中搅拌形成均匀浆料，涂覆在碳载体上，真空干燥后即得。

5.根据权利要求4所述的应...

【技术特征摘要】

1.一种聚氨基蒽醌在快速除铵中的应用，包括快速去除水中的铵离子。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将所述聚氨基蒽醌应用于快速去除水中铵离子的方法包括：以聚氨基蒽醌电极作为电容去离子的阴极，活性炭电极作为阳极，基于电容去离子化快速除铵。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述聚氨基蒽醌电极以聚氨基蒽醌纳米颗粒为主要活性组分。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述聚氨基蒽醌电极的制备方法包括：将聚氨基蒽醌纳米颗粒与导电剂、粘结剂在有机溶剂中搅拌形成均匀浆料，涂覆在碳载体上，真空干燥后即得。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述导电剂包括炭黑，所述粘结剂包括聚偏二氟乙烯，所述有机溶剂包括n-甲基吡咯烷酮；所述聚氨基蒽醌纳米颗粒、聚偏二氟乙烯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：于飞，陈天杰，王亚博，杨雪，马杰，孙利萍，
申请(专利权)人：喀什大学，
类型：发明
国别省市：