电容去离子脱盐性能增强技术研究
发布时间：2021-10-19 12:38
随着越来越多的人意识到全球淡水资源短缺的问题,电容去离子（CDI）技术因低能耗、低成本和无二次污染等优势,成为被广泛关注的新型脱盐技术。本论文主要是针对CDI技术较低脱盐效率的问题,提出相应的技术手段,并优化工艺参数,使CDI脱盐性能得到进一步提升。首先,为了解决CDI技术共离子效应的问题,将离子交换膜引入其中,同时利用泡沫镍替代石墨集流体,通过提高接触导电性来强化CDI脱盐性能。在探究电极材料、电压和盐水流速对膜电容去离子（MCDI）脱盐性能的影响时,未加任何碳材料（ACO）及三种不同活性炭（AC1、AC2、AC3）对盐水进行处理,ACO所模拟的电渗析过程要明显差的多,说明MCDI脱盐过程中起主要作用的是电吸附过程,而ACI脱盐效率最高的现象与它们的比表面积结果相一致,得出电极材料的吸附性能与比表面积密切相关;作为驱动力的电压参数,在避免副反应的前提下,1.6V较为合适;流速较低会使吸附于电极孔隙中的离子发生脱附,而流速过快,电吸附效果会因水力停留时间缩短而变差,因此最佳盐水流速为10 mL min-1;在最佳参数下处理500 mg·L-1的NaCl水溶液,电极吸附量为9.0mg·g...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景
1.2 常用的脱盐水处理技术
1.2.1 蒸馏法
1.2.2 电渗析法
1.2.3 反渗透法
1.2.4 离子交换法
1.2.5 微生物法
1.3 电容去离子技术
1.3.1 CDI技术的原理
1.3.2 CDI技术的发展
1.3.3 CDI技术的电极材料
1.4 电催化分解水
1.4.1 电催化分解水原理
1.4.2电解水催化剂材料
1.5 课题意义及研究内容
2 离子交换膜增强电容去离子脱盐性能的研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料与仪器
2.2.2 电极片的制备
2.2.3 MCDI脱盐系统的构建
2.2.4 实验分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 电极材料对MCDI脱盐性能的影响
2.3.2 电压对MCDI脱盐性能的影响
2.3.3 盐水流速对MCDI脱盐性能的影响
2.3.4 MCDI技术的吸-脱附循环实验
2.4 本章小结
3 流动电极增强膜电容去离子脱盐性能的研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料与仪器
3.2.2 流动电极的制备
3.2.3 FCDI脱盐系统的构建
3.2.4 实验分析方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 电解质浓度对FCDI脱盐性能的影响
3.3.2 电压对FCDI脱盐性能的影响
3.3.3 盐水流速对FCDI脱盐性能的影响
3.3.4 电极液流速对FCDI脱盐性能的影响
3.4 本章小结
4 电催化剂增强流动电极电容去离子脱盐性能的研究
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料与仪器
4.2.2 集流体的制备
4.2.3 新型FCDI脱盐系统的构建
4.2.4 表征与分析方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 催化剂的形貌与结构
4.3.2 催化剂的电催化性能
4.3.3 新型FCDI技术与FCDI技术脱盐性能的比较
4.3.4 电解质浓度对新型FCDI脱盐性能的影响
4.3.5 电压对新型FCDI脱盐性能的影响
4.3.6 盐水流速对新型FCDI脱盐性能的影响
4.3.7 电极液流速对新型FCDI脱盐性能的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis, properties, and applications of graphene oxide/reduced graphene oxide and their nanocomposites[J]. ANDrew T.Smith,Anna Marie La Chance,Songshan Zeng,Bin Liu,Luyi Sun. Nano Materials Science. 2019(01)
[2]活性炭涂层电极电容去离子的性能[J]. 蒋绍阶,马丹丹,盛贵尚. 环境工程学报. 2015(04)
本文编号：3444889
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景
1.2 常用的脱盐水处理技术
1.2.1 蒸馏法
1.2.2 电渗析法
1.2.3 反渗透法
1.2.4 离子交换法
1.2.5 微生物法
1.3 电容去离子技术
1.3.1 CDI技术的原理
1.3.2 CDI技术的发展
1.3.3 CDI技术的电极材料
1.4 电催化分解水
1.4.1 电催化分解水原理
1.4.2电解水催化剂材料
1.5 课题意义及研究内容
2 离子交换膜增强电容去离子脱盐性能的研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料与仪器
2.2.2 电极片的制备
2.2.3 MCDI脱盐系统的构建
2.2.4 实验分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 电极材料对MCDI脱盐性能的影响
2.3.2 电压对MCDI脱盐性能的影响
2.3.3 盐水流速对MCDI脱盐性能的影响
2.3.4 MCDI技术的吸-脱附循环实验
2.4 本章小结
3 流动电极增强膜电容去离子脱盐性能的研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料与仪器
3.2.2 流动电极的制备
3.2.3 FCDI脱盐系统的构建
3.2.4 实验分析方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 电解质浓度对FCDI脱盐性能的影响
3.3.2 电压对FCDI脱盐性能的影响
3.3.3 盐水流速对FCDI脱盐性能的影响
3.3.4 电极液流速对FCDI脱盐性能的影响
3.4 本章小结
4 电催化剂增强流动电极电容去离子脱盐性能的研究
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料与仪器
4.2.2 集流体的制备
4.2.3 新型FCDI脱盐系统的构建
4.2.4 表征与分析方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 催化剂的形貌与结构
4.3.2 催化剂的电催化性能
4.3.3 新型FCDI技术与FCDI技术脱盐性能的比较
4.3.4 电解质浓度对新型FCDI脱盐性能的影响
4.3.5 电压对新型FCDI脱盐性能的影响
4.3.6 盐水流速对新型FCDI脱盐性能的影响
4.3.7 电极液流速对新型FCDI脱盐性能的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis, properties, and applications of graphene oxide/reduced graphene oxide and their nanocomposites[J]. ANDrew T.Smith,Anna Marie La Chance,Songshan Zeng,Bin Liu,Luyi Sun. Nano Materials Science. 2019(01)
[2]活性炭涂层电极电容去离子的性能[J]. 蒋绍阶,马丹丹,盛贵尚. 环境工程学报. 2015(04)
本文编号：3444889
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3444889.html
