金属离子的络合 作用实现的，施加较低负向电压可增强含氮官能团对重金属离子的络合能力；
[0032] 上述步骤2)中，电化学脱附再生是通过正向电压破坏阴极功能层表面氨基和重 金属络合物实现的。随着电位的升高，氨基-重金属络合物会逐步分解，重金属离子被释放 入水中成游离态离子，阴极功能层实现再生。
[0033] 有益效果：
[0034] 本发明以三聚氰胺和氧化石墨烯为原料，采用水热法制备改性石墨烯水凝胶，将 其与未改性石墨烯水凝胶和多孔介电薄膜制备成一种对原水适应性强（重金属离子浓度 50ppb~200ppm)、对重金属离子选择性高、吸附率高、可多次再生循环利用、使用寿命长的 可高效去除水中重金属离子的电化学选择性膜，其中阴极功能膜含氮量为5-8%，电化学选 择性膜对铅离子的最大吸附量为130_150mg/g ;对汞离子的最大吸附量为300-350mg/g ;对 镉离子的最大吸附量为200-250mg/g。该膜制备方法和水处理方法简单，操作方便，对原料 和设备要求低，能耗低（操作电压〇~I. 2V，电流密度0.1 mA/cm2)、可对多种重金属（如铅， 镉，汞等）污染的水进行处理，效果好，产水率达80%以上，重金属离子去除率达到92%以 上，经过3000次吸附/脱附再生周期后，吸附容量保持在初始容量的95%以上，可实现系统 的长期连续运行；不会产生二次污染，对环境友好，为工业化和规模化去除水中重金属离子 提供了一种新材料、新方法和新应用。
【附图说明】
[0035] 图1是电化学选择性膜的结构示意图；
[0036] 图中：1-阴极功能膜2-绝缘膜3-阳极膜
[0037] 图2是阴极功能膜横截面电镜扫描图片；
[0038] 图3是阳极膜横截面电镜扫描图片。
【具体实施方式】
[0039] 下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段 均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的 范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本 发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也 属于本发明的保护范围。
[0040] 实施例1
[0041] 一种去除水中重金属离子的电化学选择性膜，由阴极功能膜、阳极膜和绝缘膜压 制，包括如下步骤：
[0042] 1)阴极功能膜的制备：将一定量的改性石墨烯水凝胶置于模具中，填充均匀，填 充量为50g/m 2,施加压力0. 05MPa，压制时间45s即得阴极功能膜；
[0043] 2)阳极膜的制备：以未改性的石墨稀水凝胶为原料，填充量为30g/m2,制备方法同 步骤1)制得阳极模；
[0044] 3)膜的压制：以多孔介电薄膜作为绝缘膜，置于阴极功能膜和阳极膜之间，施加 压力0. 05MPa，压制时间45s，即得具有阴极功能膜/绝缘膜/阳极膜三层结构的电化学选 择性膜。
[0045] 所述阴极功能膜薄膜比表面积400m2/g，孔隙率95%，孔径为0. 4~1. 2 μ m，厚度 750 μm，含氮量为5% ;
[0046] 所述阳极膜薄膜比表面积500m2/g，孔隙率90 %，孔径为0. 4~1. 2 μ m，厚度 700 μ m ；
[0047] 所述绝缘膜孔隙率为80 %，孔径为0.8~1.2 μ m，厚度为120 μ m，材质为醋酸纤 维；
[0048] 所述改性石墨烯水凝胶的制备方法，包括如下步骤：首先将氧化石墨烯加去离子 水配成氧化石墨烯浓度为lmg/mL的水溶液；然后置于水热釜内衬中，每IOOmL水溶液中加 入三聚氰胺50mg ;最后300W超声混匀45min，于180°C反应16h，所得反应产物冷却至室温 即得改性石墨烯水凝胶；
[0049] 所述未改性石墨烯水凝胶的制备方法，包括如下步骤：首先将氧化石墨烯加去 离子水配成氧化石墨烯浓度为lmg/mL的水溶液；然后置于水热釜内衬中，300W超声混匀 45min，于180°C反应16h，所得反应产物冷却至室温即得未改性石墨烯水凝胶。
[0050] 实施例2
[0051] 一种去除水中重金属离子的电化学选择性膜，由阴极功能膜、阳极膜和绝缘膜压 制，包括如下步骤：
[0052] 1)阴极功能膜的制备：将一定量的改性石墨烯水凝胶置于模具中，填充均匀，填 充量为80g/m 2,施加压力0. 08MPa，压制时间45s即得阴极功能膜；
[0053] 2)阳极膜的制备：以未改性的石墨稀水凝胶为原料，填充量为50g/m2,制备方法同 步骤1)制得阳极模；
[0054] 3)膜的压制：以多孔介电薄膜作为绝缘膜，置于阴极功能膜和阳极膜之间，施加 压力0. 08MPa，压制时间45s，即得具有阴极功能膜/绝缘膜/阳极膜三层结构的电化学选 择性膜。
[0055] 所述阴极功能膜薄膜比表面积350m2/g，孔隙率92%，孔径为0. 4~1. 2 μ m，厚度 620 μm，含氣量为6.6% ;
[0056] 所述阳极膜薄膜比表面积450m2/g，孔隙率88 %，孔径为0. 4~1. 2 μ m，厚度 670 μ m ；
[0057] 所述绝缘膜孔隙率为70 %，孔径为0· 8~I. 2 μ m，厚度为50 μ m，材质为尼龙纤 维；
[0058] 所述改性石墨烯水凝胶的制备方法，包括如下步骤：首先将氧化石墨烯加去离子 水配成氧化石墨烯浓度为I. 5mg/mL的水溶液；然后置于水热釜内衬中，每IOOmL水溶液中 加入三聚氰胺80mg ;最后200W超声混匀30min，于200°C反应8h，所得反应产物冷却至室温 即得改性石墨烯水凝胶；
[0059] 所述未改性石墨烯水凝胶的制备方法，包括如下步骤：首先将氧化石墨烯加去离 子水配成氧化石墨稀浓度为I. 5mg/mL的水溶液；然后置于水热爸内衬中，200W超声混勾 30min，于150°C反应20h，所得反应产物冷却至室温即得未改性石墨烯水凝胶。
[0060] 实施例3
[0061] 一种去除水中重金属离子的电化学选择性膜，由阴极功能膜、阳极膜和绝缘膜压 制，包括如下步骤：
[0062] 1)阴极功能膜的制备：将一定量的改性石墨烯水凝胶置于模具中，填充均匀，填 充量为80g/m2,施加压力0. lOMPa，压制时间90s即得阴极功能膜；
[0063] 2)阳极膜的制备：以未改性的石墨稀水凝胶为原料，填充量为50g/m2,制备方法同 步骤1)制得阳极模；
[0064] 3)膜的压制：以多孔介电薄膜作为绝缘膜，置于阴极功能膜和阳极膜之间，施加 压力0.1 MPa，压制时间90s，即得具有阴极功能膜/绝缘膜/阳极膜三层结构的电化学选择 性膜。
[0065] 所述阴极功能膜薄膜比表面积300m2/g，孔隙率90%，孔径为0. 4~1. 2 μ m，厚度 580 μπι，含氮量为7. 1% ;
[0066] 所述阳极膜薄膜比表面积400m2/g，孔隙率85 %，孔径为0. 4~1. 2 μ m，厚度 590 μ m ；
[0067] 所述绝缘膜孔隙率为60 %，孔径为0· 8~I. 2 μ m，厚度为80 μ m，材质为醋酸纤 维；
[0068] 所述改性石墨烯水凝胶的制备方法，包括如下步骤：首先将氧化石墨烯加去离子 水配成氧化石墨烯浓度为I. 5mg/mL的水溶液；然后置于水热釜内衬中，每IOOmL水溶液中 加入三聚氰胺IOOmg ;最后400W超声混匀35min，于160°C反应12h，所得反应产物冷却至室 温即得改性石墨烯水凝胶；
[0069] 所述未改性石墨烯水凝胶的制备方法，包括如下步骤：首先将氧化石墨烯加去离 子水配成氧化石墨稀浓度为I. 5mg/mL的水溶液；然后置于水热爸内衬中，400W超声混勾 35min，于160°C反应12h，所得反应产物冷却至室温即得未改性石墨烯水凝胶。
[0070] 实施例4
[0071] -种去除水中重金属离子的电化学选择性膜，由阴极功能膜、阳极膜和绝缘膜压 制，包括如下步骤：
[0072] 1)阴极功能膜的制备：将一定量的改性石墨烯水凝胶置于模具中，填充均匀，填 充量为l〇〇/m 2,施加压力0. 15MPa，压制时间90s即得阴极功能膜；
[0073] 2)阳极膜的制备：以未改性的石墨烯水凝胶为原料，填充量为80g/m2,制备方法同 步骤1)制得阳极模；
[0074] 3)膜的压制：以多孔介电薄膜作为绝缘膜，置于阴极功能膜和阳极膜之间，施加 压力0. 15MPa，压制时间90s，即得具有阴极功能膜/绝缘膜/阳极膜三层结构的电化学选 择性膜。
[0075] 所述阴极功能膜薄膜比表面积250m2/g，孔隙率87%，孔径为0. 4~1. 2 μ m，厚度 530 μm，含氮量为7.7% ;
[0076] 所述阳极膜薄膜比表面积350m2/g，孔隙率83 %，孔径为0. 4~1. 2 μ m，厚度 510 μ m ；
[0077] 所述绝缘膜孔隙率为60 %，孔径为0· 8~I. 2 μ m，厚度为160 μ m，材质为醋酸纤 维；
[0078] 所述改性石墨烯水凝胶的制备方法，包括如下步骤：首先将氧化石墨烯加去离子 水配成氧化石墨烯浓度为2mg/mL的水溶液；然后置于水热釜内衬中，每IOOmL水溶液中加 入三聚氰胺120mg ;最后400W超声混匀60min，于180°C反应12h，所得反应产物冷却至室温 即得改性石墨烯水凝胶；
[0079] 所述未改性石墨烯水凝胶的制备方法，包括如下步骤：首先将氧化石墨烯加去 离子水配成氧化石墨烯浓度为2mg/mL的水溶