發(fā)布時(shí)間：2021-07-20 11:44

　　電容去離子技術(shù)（capacitive deionization, CDI）是一種節(jié)能、環(huán)保的新型水處理技術(shù)，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(shí)現(xiàn)水體的凈化。電容去離子技術(shù)的脫鹽效率由其電極的電容性能決定，同時(shí)還受到電容去離子單元的組裝結(jié)構(gòu)、脫鹽工藝及溶液離子種類等因素的影響。基于這種分析，本論文采用化學(xué)氧化聚合的方法制備一種高電容量、穩(wěn)定性良好的導(dǎo)電高分子/活性碳（AC）復(fù)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(fù)合材料的合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化，最后在冰浴條件下，摻雜鹽為氯化鉀，當(dāng)吡咯（Py）: KCl:氧化劑=0.2:0.15:0.2mol·L^-1，吡咯: AC=0.4:1（wt%）時(shí)制備出的復(fù)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(fù)載量對電極電容量的影響及機(jī)理進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)由于復(fù)合材料是表層和體相內(nèi)部同時(shí)吸附離子，隨著負(fù)載量增大，離子傳輸路徑迅速延長，導(dǎo)致其內(nèi)電阻快速增大，最后在8.0mg·cm^-2左右復(fù)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(shí)驗(yàn)，研究電壓及... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1 電容去離子技術(shù)（CDI）簡介
        1.1 電容去離子技術(shù)（CDI）原理及脫鹽過程
        1.2 電容去離子技術(shù)的工業(yè)化進(jìn)展
    2 電極材料
        2.1 碳電極材料
        2.2 導(dǎo)電高分子材料
        2.3 金屬氧化物電極
    3 導(dǎo)電聚吡咯
        3.1 導(dǎo)電聚吡咯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及電化學(xué)性質(zhì)
        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(shù)（MCDI）
    6 電容去離子技術(shù)在海水處理中的研究應(yīng)用
    7 本論文的目的、意義及其研究內(nèi)容
        7.1 本論文的目的及意義
        7.2 本論文的研究內(nèi)容
第二章 聚吡咯修飾活性碳復(fù)合材料合成工藝優(yōu)化
    1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
    2 聚吡咯/活性碳復(fù)合材料的制備
    3 電極的制備
    4 電極的電化學(xué)性能檢測
    5 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(fù)合材料性能的影響
        5.3 活性碳含量對復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響
    6 復(fù)合材料與活性碳電極電化學(xué)性能比較
        6.1 復(fù)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(fù)載量的變化
    7 本章小結(jié)
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(xué)檢測
    3 CDI 單元的組裝
    4 電容脫鹽實(shí)驗(yàn)流程
    5 結(jié)果與討論
        5.1 活性碳電極的電化學(xué)表現(xiàn)
        5.2 活性炭電極的電容脫鹽表現(xiàn)
        5.3 不同質(zhì)量電極的電容脫鹽表現(xiàn)
    6 本章小結(jié)
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(xué)表證
    2 CDI 脫鹽裝置的組裝及實(shí)驗(yàn)流程
    3 結(jié)果與討論
        3.1 PPy/活性碳粉負(fù)載量的影響
        3.2 電壓對復(fù)合電極脫鹽效率的影響
        3.3 活性物質(zhì)負(fù)載量對電極脫鹽性能的影響
    4 本章小結(jié)
第五章 電容脫鹽吸附選擇性研究
    1 實(shí)驗(yàn)方法
        1.1 電極的制備
        1.2 電容脫鹽實(shí)驗(yàn)
    2 結(jié)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(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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【參考文獻(xiàn)】：
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(shù)[J]. 張百忠.  一重技術(shù). 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(shù). 2008(02)
[4]電容吸附去離子方法的研究[J]. 莫劍雄.  水處理技術(shù). 2007(08)
[5]多次聚合法制備多孔聚吡咯厚膜及其電化學(xué)容量性能[J]. 王杰,徐友龍,孫孝飛,肖芳,毛勝春.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2007(06)
[6]金屬氧化物超級電容器的研究進(jìn)展[J]. 楊惠,石兆輝,陳野,張密林.  電池. 2005(06)
[7]導(dǎo)電聚吡咯的研究[J]. 李永舫.  高分子通報(bào). 2005(04)
[8]露點(diǎn)蒸發(fā)淡化技術(shù)[J]. 熊日華,王志,王世昌.  水處理技術(shù). 2004(04)

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



本文編號：3292761