目前,淡水資源短缺已成為十分突出的全球性問題。盡管全球總儲水量超過1.38億立方千米,但是其中淡水資源僅占2.5%。在如此少量的淡水資源中,絕大多數(shù)淡水資源以冰川和地下水等形式存在,僅有1.2%的淡水才可以被人類使用。隨著人口的不斷增長、工業(yè)化程度的快速提高和環(huán)境污染加劇,淡水供需矛盾進一步突出。海水淡化技術(shù)可以從海水或地下苦咸水中持續(xù)提取淡水,因而越來越受到人們的重視。其中,電容去離子技術(shù)（Capacitive Deionization,CDI）相比于其它傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)具有低能耗、低成本和低污染等優(yōu)勢,近年來贏得了更多的青睞。CDI主要是基于雙電層原理來進行脫鹽:當(dāng)海水流經(jīng)兩個帶電極板（通常小于1.2 V）之間時,溶液中的陽離子和陰離子在電場力的作用下分別向帶有負(fù)電荷和正電荷的極板上移動,并最終在電極表面的雙電層中發(fā)生吸附。電極再生只需將兩個電極的電壓解除（或?qū)蓚�電極短路）,吸附在電極板上的鹽離子即可重新釋放出來。電極再生過程是一個放電過程,可采用超級電容器將釋放的電能重新有效地收集起來,從而進一步避免能源的損耗。從其工作原理來看,CDI的核心組件為電極材料。理想的CDI電極材料... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

（a）地球水資源的含量比值；（b）世界人均淡水量分布圖；（c）各國的人均淡水量柱狀圖；（d）中國年人均淡水量分布圖

多孔碳材料的電容去離子及能量存儲研究一），導(dǎo)致人均淡水量僅排世界第 108 位，是全球人均淡水資源之一，如圖 1.1 b 和圖 1.1 c。在我國，缺水問題以山東、河南、密度地區(qū)尤為突出，嚴(yán)重制約了經(jīng)濟的增長，如圖 1.1 d[3, 4]。為源短缺的問題，急需研究和發(fā)展有效的水處理方法或技術(shù)，將地海水及苦咸水資源轉(zhuǎn)化為便于人類利用的淡水資源，為人類社會供可靠的保障與支撐。容去離子技術(shù)研究概況統(tǒng)脫鹽技術(shù)概述

海水淡化的手段繁多，根據(jù)工作原理的不同，可大致分為熱分和化學(xué)除鹽技術(shù)等。其中的熱分離技術(shù)又可細(xì)分為熱蒸發(fā)法和技術(shù)分為反滲透法和電滲析法；化學(xué)法分為離子交換法等[7, 8]，圖 1.2 b 示出了不同除鹽技術(shù)所占的示出份額。由圖可見，目化技術(shù)包括反滲透法（占 64%）、多級閃蒸法（占 23%）、多）和電滲析法（4%）為主。其它技術(shù)則因造價昂貴或除鹽效備市場競爭力。但同時，上述四種主要的海水淡化技術(shù)均存在不需要極大的土地面積來安置設(shè)備，并且在工作過程中設(shè)備容易除[9, 10]；離子交換法的核心部件是離子交換樹脂，但其價格昂要頻繁更換和化學(xué)再生[11-13]；電滲析法要求高的工作電壓，工高[14-17]；反滲透法在工作過程中需要高能耗，且設(shè)備中的反滲換和清洗[18-20]。因此，進一步研究和發(fā)展低能耗、低成本、零的新型海水淡化技術(shù)，對經(jīng)濟社會發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義。電容去離子技術(shù)的原理及其優(yōu)勢

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]超級活性炭電極用于電容去離子技術(shù)性能研究[D]. 劉紅.大連理工大學(xué) 2011



本文編號：3524751