活性炭對膜電容去離子進行脫鹽的影響

電容去離子化是一種新的脫鹽技術，其脫鹽性能受到電極材料的物理和化學性能的強烈影響。碳材料由于其優異的電學性能和低成本，通常被用作電容去離子化的電極材料?；钚蕴渴亲畛Ｒ姷奶疾牧?，而碳納米管的其他變體，如石墨烯和模板碳，也已在電容去離子化技術中被淡化。本研究旨在探討交流電極的親水性對膜電容負離子的最大容量利用的影響。選擇兩種活性炭（疏水性和親水性碳）作為電極材料，并對其具有相似的比表面積但親水性不同進行比較。最后，分析了活性炭對膜電容器去離子淡化的影響。

　　活性炭脫鹽實驗

方案1中描述了用于檢查脫鹽性能的膜電容去離子系統。 每個電極由作為集電器的石墨、AC電極和IEM組成。 在陽極和陰極上分別放置陰離子交換膜和陽離子交換膜。 這對電極由110m厚的尼龍間隔物隔開。 使用蠕動泵將給水供應到電解槽。 處理過的溶液直接流過電導率儀，然后是單程模式。 除了IEM的存在之外，CDI實驗在與用于電容去離子的配置相同的配置中進行。 使用電池循環器在1點施加電壓10分鐘。 在充電步驟中為2V，在放電步驟中為0V。 從第三循環獲得數據，并且從至少三次操作計算平均值以實現可重復性。

方案1: 膜電容去離子系統示意圖。

以及活性炭和電極的特性。

　　總結了親水和疏水活性炭的物理化學性質(對于中國粉末進行形式和電極結構形式)，例如總BET、SSA和總孔體積。兩種活性炭的總BET、SSA相似。在電極設計制造企業之后，兩個工作電極的物理系統性能方面都以大約20%的相似數據速率明顯降低。減小的表面積和孔體積變化可以同時通過提高導電復合材料和粘合劑可能出現阻塞活性炭孔來解釋。盡管我們兩個活性炭技術具有非常相似的物理學習特性，但兩個選擇電極的潤濕性似乎已經具有自己不同的行為，如圖1a所示。1分鐘后，親水活性炭作為電極的接觸角值從118減小到0，而疏水活性炭電極的接觸角值從130減小到115。在親水活性炭電極上的接觸角的大的減小結果表明公司良好的潤濕性。為了能夠進一步深入分析YS-2電極的優異潤濕性，進行了FT-IR分析，如圖1b所示。已知當用氣態氨處理利用活性炭時，可能會需要添加任何一個N末端官能團。親水活性炭電極的這種文化特性從而導致大量水分子作用以及充分溶解的離子更快地吸附到電極中。

圖1：(a)由疏水和親水活性炭制成的兩個電極的接觸角隨時間變化，(b)兩種活性炭的FT-紅外光譜。