竹基活性炭及其復合材料在電吸附脫鹽技術中的應用.pdf

1、淡水是一種寶貴的資源，與人類生活和生產(chǎn)息息相關。目前，淡水資源日漸缺乏，由于地球表面百分之七十多的面積被海水覆蓋，所以從海水中提煉淡水資源成為研究的重點。傳統(tǒng)的海水淡化方法如蒸餾法、電滲析法、反滲透法等已投入生產(chǎn)，但是這些方法能耗高、設備復雜，且易對環(huán)境有二次污染。電吸附技術是一項最近才發(fā)展起來的新脫鹽技術，具有能量利用率高、低能耗和無二次污染等特點而展示了良好的應用前景。
　　 本課題選擇竹材作為原材料制備活性炭等電極材料，應

2、用于電吸附脫鹽技術。我們制備了不同炭化溫度下的竹炭及竹基活性炭材料，比較了不同工藝條件下得到的炭材料作為電吸附脫鹽電極的脫鹽性能。實驗證明在900℃炭化后的竹炭再經(jīng)過KOH活化劑在800℃溫度下活化得到的活性炭性能最優(yōu)。在竹炭及竹基活性炭材料中，都是具有高比表面積、高微孔中空比例和高比電容量的材料，其電吸附脫鹽性能也越好。900-800℃竹基活性炭比表面積達1918m2/g，這為電吸附脫鹽實驗里溶液中離子提供較多的出入軌道。在三電極電容

3、器測試中，0.1A/g電流密度下，其首次放電容量為273F/g，100次循環(huán)后，仍有194F/g，衰減程度小，且為標準的雙電層曲線。在電吸附脫鹽實驗中，表現(xiàn)出良好的脫鹽性能，溶液中離子脫除率達75％，且重復利用性好，是理想的電吸附脫鹽材料。
　　 為了得到具有更高電吸附脫鹽性能的電極材料，將竹基活性炭材料與導電聚苯胺和膨脹石墨進行復合。竹基活性炭/聚苯胺復合材料由于聚苯胺的贗電容影響，即使有很高的比電容量，但是脫鹽效果卻不理想。