论脱盐竹基活性炭及其复合材料在电吸附脱盐技术中运用

论文导读：4竹基活性炭/膨胀石墨复合电极材料的制备422.4电吸附脱盐实验电极的制备42-432.5电极片及三电极电容器的制备43-442.5.1电极的制备办法43-442.5.2三电极电容器的制备442.6电极材料的表征及测试44-462.6.1比表面积(BET)442.6.2傅立叶变换红外光谱测试(FTIR)44-452.6.3扫描电子显微镜(SEM)452.6.4恒流充放电测试45-
摘要：淡水是一种宝贵的资源，与人类生活和生产息息相关。目前，淡水资源日渐缺乏，由于地球表面百分之七十多的面积被海水覆盖，所从以海水中提炼淡水资源成为探讨的重点。传统的海水淡化办法如蒸馏法、电渗析法、反渗透法等已投入生产，但是这些办法能耗高、设备复杂，且易对环境有二次污染。电吸附技术是一项最近才进展起来的新脱盐技术，具有能量使用率高、低能耗和无二次污染等特征而展示了良好的运用前景。本课题选择竹材作为原材料制备活性炭等电极材料，运用于电吸附脱盐技术。我们制备了不同炭化温度下的竹炭及竹基活性炭材料，对比了不同工艺条件下得到的炭材料作为电吸附脱盐电极的脱盐性能。实验证明在900℃炭化后的竹炭再经过KOH活化剂在800℃温度下活化得到的活性炭性能最优。在竹炭及竹基活性炭材料中，都是具有高比表面积、高微孔中空比例和高比电容量的材料，其电吸附脱盐性能也越好。900-800℃竹基活性炭比表面积达1918m2/g，这为电吸附脱盐实验里溶液中离子提供较多的出入轨道。在三电极电容器测试中，0.1A/g电流密度下，其首次放电容量为273F/g，100次循环后，仍有194F/g，衰减程度小，且为标准的双电层曲线。在电吸附脱盐实验中，体现出良好的脱盐性能，溶液中离子脱除率达75%，且重复使用性好，是理想的电吸附脱盐材料。为了得到具有更高电吸附脱盐性能的电极材料，我们将竹基活性炭材料与导电聚苯胺和膨胀石墨进行复合。竹基活性炭/聚苯胺复合材料由于聚苯胺的赝电容影响，即使有很高的比电容量，但是脱盐效果却不理想。竹基活性炭/膨胀石墨复合材料，综合了竹基活性炭和膨胀石墨的特殊结构，复合材料的电吸附脱盐能力增强，对于NaCl的吸附量达26.8mg/g，比竹基活性炭的单位电吸附量提升了三倍。关键词：电吸附脱盐论文竹炭论文竹基活性炭论文
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摘要4-6
ABSTRACT6-14
第一章 绪论14-36

1.1 水资源概况14

1.2 竹炭介绍14-20

1.2.1 竹材概况14-18

1.2.2 竹炭概况18-20

1.3 海水淡化介绍20-26

1.3.1 海水淡化的进展20-21

1.3.2 海水淡化的办法21-26

1.4 海水淡化的新型技术26-27

1.5 电吸附脱盐技术探讨发展27-32

1.5.1 电吸附脱盐技术的论述基础27-28

1.5.2 电吸附脱盐技术主要运用的电极材料28-32

1.6 电吸附脱盐技术的进展32-34

1.7 选题的作用从及主要探讨内容34-36

第二章 实验部分36-46

2.1 实验试剂及主要仪器设备36-38

2.

1.1 实验试剂36-37

2.

1.2 电吸附实验用电极及三电极电容器的电极制备所用试剂及原料37

2.

1.3 实验仪器37-38

2.2 实验装置与办法38-40

2.1 实验装置38-39

2.2 电吸附脱盐实验办法39-40

2.3 实验样品的制备40-42

2.3.1 竹炭的制备40-41

2.3.2 竹基活性炭的制备41-42

2.3.3 竹基活性炭/聚苯胺复合电极材料的制备42

2.3.4 竹基活性炭/膨胀石墨复合电极材料的制备42

2.4 电吸附脱盐实验电极的制备42-43

2.5 电极片及三电极电容器的制备43-44

2.5.1 电极的制备办法43-44

2.5.2 三电极电容器的制备44

2.6 电极材料的表征及测试44-46

2.6.1 比表面积(BET)44

2.6.2 傅立叶变换红外光谱测试(FT IR)44-45

2.6.3 扫描电子显微镜(SEM)45

2.6.4 恒流充放电测试45-46

第三章 电吸附脱盐性能的影响因素46-60

3.1 电极材料的比较46-55

3.

1.1 竹炭材料及竹基活性炭材料的扫描电镜测试46-47

3.

1.2 竹炭材料及竹基活性炭材料的比表面积测试47-52

3.

1.3 竹炭材料及竹基活性炭材料的电容性能对比52-54

3.

1.4 竹炭材料及竹基活性炭材料的电吸附脱盐实验54-55

3.2 电吸附脱盐实验的操作条件影响55-58
3.

2.1 不同电压56-57

3.

2.2 不同流速57-58

3.3 电吸附脱盐实验电极材料的重复使用性58-60
第四章 竹基活性炭复合材料的电吸附脱盐性能60-72

4.1 竹基活性炭/聚苯胺复合材料60-65

4.

1.1 竹基活性炭/聚苯胺复合材料的制备60

4.

1.2 竹基活性炭/聚苯胺复合材料的表征及测试60-61

4.

1.3 恒流充放电测试61-62

4.

1.4 竹基活性炭/聚苯胺复合材料的电吸附脱盐性能62

4.

1.5 竹基活性炭/聚苯胺复合材料的后处理62-65

4.2 竹基活性炭/膨胀石墨复合论文导读：硕士探讨生学位论文答辩委员会决议书84-85上一页12
材料65-72
4.

2.1 竹基活性炭/膨胀石墨复合材料的结构特点66-67

4.

2.2 竹基活性炭/膨胀石墨复合材料的比电容67-68

4.

2.3 竹基活性炭/膨胀石墨复合材料的电吸附脱盐性能68-72

第五章 结论72-74
参考文献74-80
致谢80-82
探讨成果及发表的学术论文82-83
作者及导师介绍83-84
北京化工大学硕士探讨生学位论文答辩委员会决议书84-85