静电-配位协同驱动的电响应聚吡咯磺酸盐复合膜实现铜铅离子选择性分离

本刊推荐：本研究开发了一种电响应聚吡咯-磺酸盐（PPy-AOT）复合膜，通过分子动力学模拟与实验验证揭示了"静电-配位协同"机制（ESIX技术）。在-1.5?V电位下可实现Cu2+/Pb2+选择性分离（分离因子4.31），通过电位调控使膜电荷密度提升12.3倍，逐步回收Cu2+（82%）和Pb2+（88%），为重金属废水资源化提供了无二次污染的新策略。

　　

膜制备与表征

为构建电聚合导电层，首先将不同质量（20mg、30mg和60mg）的羧基化多壁碳纳米管（CNTs，长度：10-30μm）分散在含有1g/L双（2-乙基己基）磺基琥珀酸钠（AOT）的200mL超纯水中，超声处理60分钟获得均匀悬浮液。所得分散液通过聚偏氟乙烯（PVDF）微滤膜过滤获得CNT导电膜。

ETM的物理化学性质

通过电沉积方法，在PVDF基膜表面成功构建了聚吡咯-双（2-乙基己基）磺基琥珀酸钠（PPy-AOT）复合功能层，如图2示意图所示。

电子显微镜表征显示PPy-AOT均匀覆盖PVDF膜表面，聚吡咯在羧基化碳纳米管（CNTs）上形成球形颗粒结构。FTIR光谱进一步证实了...

结论

本研究系统表征了PPy-AOT/CNT复合电活性膜（ETMs）的电化学性质和离子吸附行为，揭示了混合溶液中Cu²⁺和Pb²⁺逐步选择性分离的静电-配位协同机制。结果表明，15% CNT掺杂的ETM表现出优异的电化学性能，在0.27V和-0.67V（vs. Ag/AgCl）处具有可逆氧化还原特征，并具有动态可调的表面性质。