當(dāng)前位置：水工業(yè)網(wǎng) > 論文 > 活性炭纖維氈電極的電容脫鹽性能研究
活性炭纖維氈電極的電容脫鹽性能研究 |
文件大�。�0.72MB格式：pdf發(fā)布時間：2014-02-12瀏覽次數(shù)：次
| 【中文關(guān)鍵詞】 | 活性炭纖維氈 電流效率 |
| 【摘要】 | 采用活性炭纖維氈作為自支撐電極材料，組裝成電容器進(jìn)行恒流充放電脫鹽測試。循環(huán)伏安證明電容器具有理想的雙電層電容特性。分別考察了目標(biāo)電壓、充電電流密度對活性炭纖維脫鹽性能和電流效率的影響。 |
| 【部分正文預(yù)覽】 | 近年由于環(huán)境污染等因素導(dǎo)致世界可用淡水資源正逐漸枯竭，淡水資源的矛盾日益突出。淡水資源的緊缺將嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，甚至引起國家間的沖突。含鹽廢水、苦咸水和海水淡化利用是解決水資源危機(jī)的重要途徑，已經(jīng)引起世界各國的高度重視。目前脫鹽技術(shù)主要有蒸餾法和膜分離法等，他們的共同特點(diǎn)的是能耗高，能量利用率低、處理成本高[1-2]。采用新技術(shù)降低能耗和成本，提高能量利用率和脫鹽量是脫鹽技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)。 電容器去離子技術(shù)用于海水淡化的概念是20世紀(jì)70 年代前后由Caudle 和Johnson 小組首次提出的[3-4]。其操作過程是基于雙電層電容器原理，即溶液中的正負(fù)離子在電場的作用下吸附到陰陽兩極上，從而使水中的鹽度降低，實(shí)現(xiàn)水的淡化。當(dāng)電極吸附飽和后，施加反電壓或者正負(fù)極相接，電容器放電實(shí)現(xiàn)電極的再生。由于沒有氧化還原反應(yīng)的為發(fā)生，電化學(xué)反應(yīng)為純雙電層電容形式，因此過程可逆性好，而且電極的再生過程能量可以回收利用。近年來受到廣大國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，被認(rèn)為是未來非常有前景的脫鹽方法[5]。
電極材料的好壞是電容去離子法能否獲得較高脫鹽效率的關(guān)鍵[6]。RWPekala指出，良好的電極材料應(yīng)具備高比表面積、高導(dǎo)電性，良好的離子吸附-脫附性能及穩(wěn)定的化學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)[7]。在電容器研究中常采用的電極材料有碳?xì)饽z、碳納米管和活性炭等[8-10]。而活性炭纖維除了具有上述的高比表面積、良好的導(dǎo)電性之外，其強(qiáng)度高，成型性、韌性好，是一種理想的電極材料[11]。
本研究以活性炭纖維氈作為自支撐電極材料組裝電容器，并采用恒流充電模式進(jìn)行脫鹽性能測試。活性炭纖維氈簡化了電極制備過程，又省去了以往電極制備中粘合劑等的使用。同時，與以往的恒壓充電模式脫鹽相比，恒流充電可以較靈敏地調(diào)節(jié)電極的充電電流密度，實(shí)現(xiàn)電極的高效脫鹽[12-13]。詳細(xì)考察了恒流充電過程中，不同的目標(biāo)電壓、充電電流密度對電容器脫鹽過程中電流效率與脫鹽量的影響。旨在為電容去離子技術(shù)實(shí)際脫鹽運(yùn)用提供指導(dǎo)。 |
|
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||
|
【打印本頁】 |
|||||||||||||||
