MOF衍生碳基納米材料及其電容去離子性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-05 10:28
電容去離子(CDI)是基于雙電層原理的新型水處理技術(shù),具有低能耗、低成本、高效率等優(yōu)點(diǎn)。電極材料是決定CDI性能的關(guān)鍵因素。相比傳統(tǒng)碳材料,MOF衍生多孔碳的制備簡(jiǎn)單、成本較低、吸附量高。然而MOF衍生多孔碳存在著如導(dǎo)電性較差、自身團(tuán)聚、離子遷移速率低等問題,其CDI性能還有很大的提升空間。因此,本文主要通過設(shè)計(jì)電極的微觀結(jié)構(gòu),使其在保障高離子吸附量的前提下加快離子遷移速率,實(shí)現(xiàn)高效的電容脫鹽。主要研究?jī)?nèi)容如下:一、(1)將預(yù)合成的Fe-MOF加入氧化石墨烯分散液,得到Fe-MOF/氧化石墨烯水凝膠。經(jīng)冷凍干燥、煅燒、刻蝕得到Fe-MOF衍生多孔碳/石墨烯復(fù)合材料。該制備方法操作簡(jiǎn)單、合成條件溫和和易于量產(chǎn),且能有效阻止MOF自身團(tuán)聚和石墨烯片片之間的團(tuán)聚,并提供導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。(2)通過調(diào)控前驅(qū)體中Fe-MOF和石墨烯的比例,以PC/rGO-20最佳,在500 mg L-1 NaCl溶液1.2V下達(dá)到30.3 mg g-1。(3)改變MOF種類,得到一系列MOF衍生多孔碳/石墨烯復(fù)合材料。二、(1)ZIF-67在氫氣和乙醇?xì)夥罩徐褵?以金屬為催化...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CDI發(fā)展時(shí)間軸Figure1-1CDIdevelopmenttimeline
近20年來CDI工作的每年發(fā)表文章數(shù)量Figure1-2TheamountofpapersperyearforCDIworkinthepast20years
浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文相反電荷離子的吸附;(2)相同電荷離子從電極回到溶液。當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí),與電極電性相同的電荷會(huì)從電極內(nèi)部回到溶液,該現(xiàn)象稱為“同離子效應(yīng)”(co-ioneffect)。因此同離子效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重降低 CDI 吸附量。當(dāng)外加電壓低于熱電壓,兩種情況會(huì)同時(shí)發(fā)生,且都為 50%,則脫鹽量為 0。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膜電極在礦山開采廢水處理中的應(yīng)用研究[J]. 劉笑研,李桂菊,張朕,趙瑞華. 工業(yè)水處理. 2016(07)
[2]膜電容去離子和微生物電容脫鹽電池研究進(jìn)展[J]. 劉丹陽(yáng),唐浩,黃寬,謝雷杰,任智勇. 水處理技術(shù). 2015(12)
[3]丙烯腈廢水、DCP廢水處理方法獲國(guó)家專利[J]. 工業(yè)用水與廢水. 2014(01)
[4]納米ZnO改性活性炭電極電吸附除鹽性能的研究[J]. 郗麗娟,李婷,郭佳,張瑛潔. 硅酸鹽通報(bào). 2013(06)
[5]電吸附技術(shù)在鋼鐵污水深度處理中的中試研究[J]. 常靜,張振海,張晉峰. 科技與企業(yè). 2012(08)
[6]反滲透水處理技術(shù)的應(yīng)用[J]. 孫照新,呂本福,朱曉東,牛剛. 化肥工業(yè). 2011(02)
[7]電去離子水軟化技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王建友,王世昌,傅學(xué)起. 工業(yè)水處理. 2007(12)
[8]電吸附技術(shù)的應(yīng)用與研究[J]. 陳榕,胡熙恩. 化學(xué)進(jìn)展. 2006(01)
[9]海水淡化技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 潘焰平,李青. 華北電力技術(shù). 2003(10)
本文編號(hào):3570189
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CDI發(fā)展時(shí)間軸Figure1-1CDIdevelopmenttimeline
近20年來CDI工作的每年發(fā)表文章數(shù)量Figure1-2TheamountofpapersperyearforCDIworkinthepast20years
浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文相反電荷離子的吸附;(2)相同電荷離子從電極回到溶液。當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí),與電極電性相同的電荷會(huì)從電極內(nèi)部回到溶液,該現(xiàn)象稱為“同離子效應(yīng)”(co-ioneffect)。因此同離子效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重降低 CDI 吸附量。當(dāng)外加電壓低于熱電壓,兩種情況會(huì)同時(shí)發(fā)生,且都為 50%,則脫鹽量為 0。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膜電極在礦山開采廢水處理中的應(yīng)用研究[J]. 劉笑研,李桂菊,張朕,趙瑞華. 工業(yè)水處理. 2016(07)
[2]膜電容去離子和微生物電容脫鹽電池研究進(jìn)展[J]. 劉丹陽(yáng),唐浩,黃寬,謝雷杰,任智勇. 水處理技術(shù). 2015(12)
[3]丙烯腈廢水、DCP廢水處理方法獲國(guó)家專利[J]. 工業(yè)用水與廢水. 2014(01)
[4]納米ZnO改性活性炭電極電吸附除鹽性能的研究[J]. 郗麗娟,李婷,郭佳,張瑛潔. 硅酸鹽通報(bào). 2013(06)
[5]電吸附技術(shù)在鋼鐵污水深度處理中的中試研究[J]. 常靜,張振海,張晉峰. 科技與企業(yè). 2012(08)
[6]反滲透水處理技術(shù)的應(yīng)用[J]. 孫照新,呂本福,朱曉東,牛剛. 化肥工業(yè). 2011(02)
[7]電去離子水軟化技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王建友,王世昌,傅學(xué)起. 工業(yè)水處理. 2007(12)
[8]電吸附技術(shù)的應(yīng)用與研究[J]. 陳榕,胡熙恩. 化學(xué)進(jìn)展. 2006(01)
[9]海水淡化技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 潘焰平,李青. 華北電力技術(shù). 2003(10)
本文編號(hào):3570189
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