MOF衍生碳基纳米材料及其电容去离子性能研究

发布时间：2022-01-05 10:28

　　电容去离子（CDI）是基于双电层原理的新型水处理技术,具有低能耗、低成本、高效率等优点。电极材料是决定CDI性能的关键因素。相比传统碳材料,MOF衍生多孔碳的制备简单、成本较低、吸附量高。然而MOF衍生多孔碳存在着如导电性较差、自身团聚、离子迁移速率低等问题,其CDI性能还有很大的提升空间。因此,本文主要通过设计电极的微观结构,使其在保障高离子吸附量的前提下加快离子迁移速率,实现高效的电容脱盐。主要研究内容如下:一、（1）将预合成的Fe-MOF加入氧化石墨烯分散液,得到Fe-MOF/氧化石墨烯水凝胶。经冷冻干燥、煅烧、刻蚀得到Fe-MOF衍生多孔碳/石墨烯复合材料。该制备方法操作简单、合成条件温和和易于量产,且能有效阻止MOF自身团聚和石墨烯片片之间的团聚,并提供导电网络。（2）通过调控前驱体中Fe-MOF和石墨烯的比例,以PC/rGO-20最佳,在500 mg L^-1 NaCl溶液1.2V下达到30.3 mg g^-1。（3）改变MOF种类,得到一系列MOF衍生多孔碳/石墨烯复合材料。二、（1）ZIF-67在氢气和乙醇气氛中煅烧,以金属为催化... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CDI发展时间轴Figure1-1CDIdevelopmenttimeline

近20年来CDI工作的每年发表文章数量Figure1-2TheamountofpapersperyearforCDIworkinthepast20years

浙江工业大学硕士学位论文相反电荷离子的吸附；（2）相同电荷离子从电极回到溶液。当施加电场时，与电极电性相同的电荷会从电极内部回到溶液，该现象称为“同离子效应”（co-ioneffect）。因此同离子效应会严重降低 CDI 吸附量。当外加电压低于热电压，两种情况会同时发生，且都为 50%，则脱盐量为 0。

【参考文献】：
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本文编号：3570189