利用二氧化钌/活性碳复合电极实现Mixed电化学反应系统在电容脱盐能力上的提升

发布时间：2021-03-05 09:03

　　随着水资源短缺问题的日益严峻,电容去离子技术凭借低耗能和环境友好性日益受到重视。电容去离子技术即在电容器原理的基础上,利用外加电场作用来进行电荷吸附,从而达到脱盐的效果。传统的电容器为电双层电容器,其应用库仑定律进行物理吸附,因受制于电极材料故吸附能力有所局限。因此对于拟电容器的研究成了热门的话题。拟电容器为使活性拟电容材料在电场作用下发生快速可逆的法拉第反应,通过对电荷的转移来达到脱盐效果的电容装置。本研究旨在将电双层电容器与拟电容器进行融合,构建Mixed电化学系统,通过物理吸附和法拉第反应转移来进行脱盐操作。Mixed电化学系统并非是两种电容器的简单叠加,它需要精准的衡量两种电容器的配比从而使得系统的脱盐效果最佳。在本研究中,选用活性碳作为基底碳材,并在其上用电沉积的方法镀二氧化钉,从而制作二氧化钌/活性碳复合电极,与此同时寻找最佳的电镀条件,以适应Mixed电化学系统的要求。之后对二氧化钌/活性碳复合电极经过一系列的分析测试,包括物理特性分析、电化学特性分析、表面特性分析等操作,全方位了解复合电极的微观结构并最终确定RuO2（20）-AC为适合Mixed电化学系统的最优电极材料... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２?（ａ）多级闪化法（ｂ）多级效应法技术处理过程示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?（ａ）?Ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ?（ｂ）?Ｍｕｌｔｉ?ｅｆｆ?

?ｄｉＮＣｈａｒｇｖ＊?—作’…牙?ｄｉＭＴＨａｒｇｅ?１?Ｉ?ｒｃＵｉ?ｗａｔｅｒ??图１－２?（ａ）多级闪化法（ｂ）多级效应法技术处理过程示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?（ａ）?Ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ?（ｂ）?Ｍｕｌｔｉ?ｅｆｆｅｃｔ?ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ??１．２．３．逆渗透（Ｒｅｖｅｒｓｅ?ｏｓｍｏｓｉｓ，?ＲＯ）??逆渗透主要根据离子的孔径大小，通过特制薄膜来过滤水溶液中离子。其原??理是利用压力差，对水加压，从而使其从高浓度的一边流向低浓度的一边，此即??所谓的反渗透原理。而在逆渗透技术当中所使用的Ｒ０薄膜，其孔径仅为头发丝??的一百万分之一，是人肉眼无法辨别的，细菌、病毒等物质都是它的５０００倍，??这么大小的孔径只有水分子可以通过。因此，当水分子通过薄膜的同时，其它的??杂质、重金属等均被薄膜截留下来并由废水管集中排出

＾水体中成为浓缩液达到集中回收的目的。??比较于几种传统的脱盐技术，ＣＤＩ具有以下几个方面重要的优势：程当中，不像离子交换技术一样会产生大量的腐蚀性二次废水以至生装置处理，ＣＤＩ技术不需要使用任何的酸、碱和盐溶液，只需要电就可以完成脱盐故而不会有额外的废物产生，也就不会造成二次发法处理海水这种技术相比，ＣＤＩ技术具有更高的能源利用效率；３反渗透这些方法相比，ＣＤＩ不需要提供高电势和额外压力驱动Ｄ，１＇??此，凭借着上述各优点，ＣＤＩ技术在很多方面都具有巨大的潜力，业用废水净化、海水脱盐、核能电厂废水处理、农业灌溉用水脱盐、废物处理以及半导体加工当中的高纯水制备等。ＣＤＩ技术模组及脱图如图］－４所不。??


本文编号：3064938