[发明专利]一种硫化铜电极材料的制备方法及在污水提铜中的应用

权利要求书

1.一种硫化铜电极材料在电容去离子中提取铜离子的应用，其特征在于，具体步骤如下：

步骤（1）：将三水硝酸铜和硫脲在溶剂中搅拌溶解，得到混合物 A；

步骤（2）：向混合物 A 中加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌均匀，得到混合物 B；

步骤（3）：混合物 B 放入烘箱中，升温至 100-180℃，反应 10-18h，得到硫化铜粗产物；

步骤（4）：将降至室温后的硫化铜粗产物使用无水乙醇和去离子水条件下抽滤洗涤，放入烘箱升温至 50-80℃干燥，得到硫化铜电极材料；

步骤（5）：将得到的硫化铜电极材料作为活性物质与导电炭黑混合均匀，加入无水乙醇搅拌均匀后，加入粘结剂搅拌均匀，将所得混合物涂布到石墨纸上，涂膜厚度为 100-600μm，将涂布后的石墨纸在 40-80℃下干燥 2-24h得到活性物质为硫化铜的电容去离子用的阴极电极；

步骤（6）：将活性炭作为活性物质与导电炭黑混合均匀，加入无水乙醇搅拌均匀后，加入粘结剂搅拌均匀，将所得混合物涂布到石墨纸上，涂膜厚度为 100-600μm，将涂布后的石墨纸在 40-80℃下干燥 2-24h 得到活性物质为活性炭的电容去离子用的阳极电极；

步骤（7）：不对称电容去离子模块依次由集流体、钛条、活性物质为硫化铜的电容去离子用的阴极电极、无纺布、硅胶垫片、无纺布、活性物质为活性炭的电容去离子用的阳极电极、钛条与集流体组成；

步骤（8）：将组装的不对称电容去离子模块与电源、蠕动泵和 50mL 的含铜废液通过软管相连，通过蠕动泵以一定流速将含铜废液抽入两电极间的通道，在电压作用下，溶液中的阴阳离子分别吸附到两电极处，调节 pH 值为1.5-4.5，电源电压设置在 0-1.4V，吸附时间为 5-360min；

步骤（1）中三水硝酸铜、硫脲的摩尔比为 1：2.5，步骤（1）中溶剂为乙二醇和去离子水的混合溶液，步骤（2）中搅拌时间为 5-50min，步骤（4）中干燥时间为 3-24h；

步骤（5）中硫化铜电极材料与导电炭黑质量比为 7:1-10:1，硫化铜电极材料与粘结剂的质量比为 7:1-10:1，步骤（5）中粘结剂是聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯吡咯烷酮质量比为2:1-6:1 的混合液。

2.根据权利要求1所述的硫化铜电极材料在电容去离子中提取铜离子的应用，其特征在于：所述步骤（8）中利用 1mol/L 的盐酸调节 pH 值。

3.根据权利要求2所述的硫化铜电极材料在电容去离子中提取铜离子的应用，其特征在于：所述吸附时间为 180min，电压设置为 1V，蠕动泵流速为 10mL/min。