利用二氧化釕/活性碳復(fù)合電極實(shí)現(xiàn)Mixed電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)在電容脫鹽能力上的提升
發(fā)布時間:2021-03-05 09:03
隨著水資源短缺問題的日益嚴(yán)峻,電容去離子技術(shù)憑借低耗能和環(huán)境友好性日益受到重視。電容去離子技術(shù)即在電容器原理的基礎(chǔ)上,利用外加電場作用來進(jìn)行電荷吸附,從而達(dá)到脫鹽的效果。傳統(tǒng)的電容器為電雙層電容器,其應(yīng)用庫侖定律進(jìn)行物理吸附,因受制于電極材料故吸附能力有所局限。因此對于擬電容器的研究成了熱門的話題。擬電容器為使活性擬電容材料在電場作用下發(fā)生快速可逆的法拉第反應(yīng),通過對電荷的轉(zhuǎn)移來達(dá)到脫鹽效果的電容裝置。本研究旨在將電雙層電容器與擬電容器進(jìn)行融合,構(gòu)建Mixed電化學(xué)系統(tǒng),通過物理吸附和法拉第反應(yīng)轉(zhuǎn)移來進(jìn)行脫鹽操作。Mixed電化學(xué)系統(tǒng)并非是兩種電容器的簡單疊加,它需要精準(zhǔn)的衡量兩種電容器的配比從而使得系統(tǒng)的脫鹽效果最佳。在本研究中,選用活性碳作為基底碳材,并在其上用電沉積的方法鍍二氧化釘,從而制作二氧化釕/活性碳復(fù)合電極,與此同時尋找最佳的電鍍條件,以適應(yīng)Mixed電化學(xué)系統(tǒng)的要求。之后對二氧化釕/活性碳復(fù)合電極經(jīng)過一系列的分析測試,包括物理特性分析、電化學(xué)特性分析、表面特性分析等操作,全方位了解復(fù)合電極的微觀結(jié)構(gòu)并最終確定RuO2(20)-AC為適合Mixed電化學(xué)系統(tǒng)的最優(yōu)電極材料...
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?(a)多級閃化法(b)多級效應(yīng)法技術(shù)處理過程示意圖??Fig.?1-2?Schematic?diagram?of?(a)?Multistage?(b)?Multi?eff?
?diNChargv*?—作’…牙?diMTHarge?1?I?rcUi?water??圖1-2?(a)多級閃化法(b)多級效應(yīng)法技術(shù)處理過程示意圖??Fig.?1-2?Schematic?diagram?of?(a)?Multistage?(b)?Multi?effect?desalination??1.2.3.逆滲透(Reverse?osmosis,?RO)??逆滲透主要根據(jù)離子的孔徑大小,通過特制薄膜來過濾水溶液中離子。其原??理是利用壓力差,對水加壓,從而使其從高濃度的一邊流向低濃度的一邊,此即??所謂的反滲透原理。而在逆滲透技術(shù)當(dāng)中所使用的R0薄膜,其孔徑僅為頭發(fā)絲??的一百萬分之一,是人肉眼無法辨別的,細(xì)菌、病毒等物質(zhì)都是它的5000倍,??這么大小的孔徑只有水分子可以通過。因此,當(dāng)水分子通過薄膜的同時,其它的??雜質(zhì)、重金屬等均被薄膜截留下來并由廢水管集中排出
^水體中成為濃縮液達(dá)到集中回收的目的。??比較于幾種傳統(tǒng)的脫鹽技術(shù),CDI具有以下幾個方面重要的優(yōu)勢:程當(dāng)中,不像離子交換技術(shù)一樣會產(chǎn)生大量的腐蝕性二次廢水以至生裝置處理,CDI技術(shù)不需要使用任何的酸、堿和鹽溶液,只需要電就可以完成脫鹽故而不會有額外的廢物產(chǎn)生,也就不會造成二次發(fā)法處理海水這種技術(shù)相比,CDI技術(shù)具有更高的能源利用效率;3反滲透這些方法相比,CDI不需要提供高電勢和額外壓力驅(qū)動D,1'??此,憑借著上述各優(yōu)點(diǎn),CDI技術(shù)在很多方面都具有巨大的潛力,業(yè)用廢水凈化、海水脫鹽、核能電廠廢水處理、農(nóng)業(yè)灌溉用水脫鹽、廢物處理以及半導(dǎo)體加工當(dāng)中的高純水制備等。CDI技術(shù)模組及脫圖如圖]-4所不。??
本文編號:3064938
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?(a)多級閃化法(b)多級效應(yīng)法技術(shù)處理過程示意圖??Fig.?1-2?Schematic?diagram?of?(a)?Multistage?(b)?Multi?eff?
?diNChargv*?—作’…牙?diMTHarge?1?I?rcUi?water??圖1-2?(a)多級閃化法(b)多級效應(yīng)法技術(shù)處理過程示意圖??Fig.?1-2?Schematic?diagram?of?(a)?Multistage?(b)?Multi?effect?desalination??1.2.3.逆滲透(Reverse?osmosis,?RO)??逆滲透主要根據(jù)離子的孔徑大小,通過特制薄膜來過濾水溶液中離子。其原??理是利用壓力差,對水加壓,從而使其從高濃度的一邊流向低濃度的一邊,此即??所謂的反滲透原理。而在逆滲透技術(shù)當(dāng)中所使用的R0薄膜,其孔徑僅為頭發(fā)絲??的一百萬分之一,是人肉眼無法辨別的,細(xì)菌、病毒等物質(zhì)都是它的5000倍,??這么大小的孔徑只有水分子可以通過。因此,當(dāng)水分子通過薄膜的同時,其它的??雜質(zhì)、重金屬等均被薄膜截留下來并由廢水管集中排出
^水體中成為濃縮液達(dá)到集中回收的目的。??比較于幾種傳統(tǒng)的脫鹽技術(shù),CDI具有以下幾個方面重要的優(yōu)勢:程當(dāng)中,不像離子交換技術(shù)一樣會產(chǎn)生大量的腐蝕性二次廢水以至生裝置處理,CDI技術(shù)不需要使用任何的酸、堿和鹽溶液,只需要電就可以完成脫鹽故而不會有額外的廢物產(chǎn)生,也就不會造成二次發(fā)法處理海水這種技術(shù)相比,CDI技術(shù)具有更高的能源利用效率;3反滲透這些方法相比,CDI不需要提供高電勢和額外壓力驅(qū)動D,1'??此,憑借著上述各優(yōu)點(diǎn),CDI技術(shù)在很多方面都具有巨大的潛力,業(yè)用廢水凈化、海水脫鹽、核能電廠廢水處理、農(nóng)業(yè)灌溉用水脫鹽、廢物處理以及半導(dǎo)體加工當(dāng)中的高純水制備等。CDI技術(shù)模組及脫圖如圖]-4所不。??
本文編號:3064938
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