電容去離子技術（capacitive deionization, CDI）是一種節(jié)能、環(huán)保的新型水處理技術，它是利用電容器的充放電原理，將離子從水體中去除，從而實現水體的凈化。電容去離子技術的脫鹽效率由其電極的電容性能決定，同時還受到電容去離子單元的組裝結構、脫鹽工藝及溶液離子種類等因素的影響�；谶@種分析，本論文采用化學氧化聚合的方法制備一種高電容量、穩(wěn)定性良好的導電高分子/活性碳（AC）復合電極材料，并采用簡單涂覆的方法制備成電容脫鹽電極。我們對復合材料的合成工藝進行了優(yōu)化，最后在冰浴條件下，摻雜鹽為氯化鉀，當吡咯（Py）: KCl:氧化劑=0.2:0.15:0.2mol·L^-1，吡咯: AC=0.4:1（wt%）時制備出的復合材料的電容性能最好，比活性碳電極提高了50%以上。并且對電極材料負載量對電極電容量的影響及機理進行了研究，發(fā)現由于復合材料是表層和體相內部同時吸附離子，隨著負載量增大，離子傳輸路徑迅速延長，導致其內電阻快速增大，最后在8.0mg·cm^-2左右復合材料的電容量衰減到和活性碳電極相同的水平。通過電容脫鹽實驗，研究電壓及... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文獻綜述
    1 電容去離子技術（CDI）簡介
        1.1 電容去離子技術（CDI）原理及脫鹽過程
        1.2 電容去離子技術的工業(yè)化進展
    2 電極材料
        2.1 碳電極材料
        2.2 導電高分子材料
        2.3 金屬氧化物電極
    3 導電聚吡咯
        3.1 導電聚吡咯的結構特點及電化學性質
        3.2 聚吡咯的合成方法
    4 電容去離子裝置
    5 膜電容去離子技術（MCDI）
    6 電容去離子技術在海水處理中的研究應用
    7 本論文的目的、意義及其研究內容
        7.1 本論文的目的及意義
        7.2 本論文的研究內容
第二章 聚吡咯修飾活性碳復合材料合成工藝優(yōu)化
    1 實驗試劑及儀器
    2 聚吡咯/活性碳復合材料的制備
    3 電極的制備
    4 電極的電化學性能檢測
    5 實驗結果及分析
        5.1 聚合溫度對材料性能的影響
        5.2 吡咯單體/過硫酸鈉摩爾比對復合材料性能的影響
        5.3 活性碳含量對復合材料電化學性能的影響
    6 復合材料與活性碳電極電化學性能比較
        6.1 復合電極與活性碳電極電容性能比較
        6.2 電極比電容隨材料負載量的變化
    7 本章小結
第三章 活性碳電極的電容脫鹽性能研究
    1 活性碳電極的制備
    2 活性碳電極的電化學檢測
    3 CDI 單元的組裝
    4 電容脫鹽實驗流程
    5 結果與討論
        5.1 活性碳電極的電化學表現
        5.2 活性炭電極的電容脫鹽表現
        5.3 不同質量電極的電容脫鹽表現
    6 本章小結
第四章 聚吡咯/活性碳電極的電容脫鹽性能研究
    1 電極的制備及電化學表證
    2 CDI 脫鹽裝置的組裝及實驗流程
    3 結果與討論
        3.1 PPy/活性碳粉負載量的影響
        3.2 電壓對復合電極脫鹽效率的影響
        3.3 活性物質負載量對電極脫鹽性能的影響
    4 本章小結
第五章 電容脫鹽吸附選擇性研究
    1 實驗方法
        1.1 電極的制備
        1.2 電容脫鹽實驗
    2 結果與討論
        2.1 陽離子吸附容量
        2.2 陰離子吸附容量
        2.3 電極的選擇性吸附
    3 本章小結
結論及展望
參考文獻
致謝
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【參考文獻】：
期刊論文
[1]竹炭基活性炭電極電容去離子模擬裝置的研究[J]. 張玲,夏暢斌,陳平,盛智勇,崔正丹.  工業(yè)水處理. 2009(03)
[2]多級閃蒸海水淡化技術[J]. 張百忠.  一重技術. 2008(04)
[3]雙電層電容器電極制備工藝優(yōu)化與性能[J]. 周邵云,李新海,王志興,郭華軍,彭文杰.  電源技術. 2008(02)
[4]電容吸附去離子方法的研究[J]. 莫劍雄.  水處理技術. 2007(08)
[5]多次聚合法制備多孔聚吡咯厚膜及其電化學容量性能[J]. 王杰,徐友龍,孫孝飛,肖芳,毛勝春.  物理化學學報. 2007(06)
[6]金屬氧化物超級電容器的研究進展[J]. 楊惠,石兆輝,陳野,張密林.  電池. 2005(06)
[7]導電聚吡咯的研究[J]. 李永舫.  高分子通報. 2005(04)
[8]露點蒸發(fā)淡化技術[J]. 熊日華,王志,王世昌.  水處理技術. 2004(04)

碩士論文
[1]部分高性能導電高分子的電化學合成與表征[D]. 蔡濤.青島科技大學 2008
[2]聚吡咯納米纖維修飾電極用于電容法脫鹽實驗研究[D]. 張玉潔.天津大學 2008



本文編號：3292761