纳米ZnO改性活性炭电极电吸附除盐性能的研究

为了提高电吸附技术中活性炭粉电极(AC电极)电吸附容量,本实验采用sol-gel法制备了纳米ZnO-AC电极,以提高电吸附容量.研究结果表明,AC电极表面负载了一定量的纳米ZnO,其形态为棒状结构;经比表面积测定,AC电极比表面积从785 m2/g增加到1120 m2/g;对KCl的吸附试验表明,当极板有效面积5 cm×5 cm,两极板间距0.5 cm,电压1.6V,流速20 mL/min,原水为KCl溶液,原水电导320 μs/min时,除盐效率达到62.25％;并且经过5个循环,除盐效率基本没有降低,纳米ZnO-AC电极表现出良好的重复使用性能.本实验对活性炭粉在电吸附技术中的实际应用有重要意义.     

活性炭电极改性及电吸附除盐性能研究

以m(果壳活性炭)∶m(酚醛树脂)∶m(乌洛托品)∶m(石墨粉)=70:29:0.5:0.5制得活性炭电极,采用比表面积及孔径分析仪(BET)、X射线衍射分析仪(XRD)、电化学工作站分析电极的表面性质、孔径分布及电化学性能.结果表明:在电吸附过程中,经过物理化学改性后的活性炭电极对NaCl的单位吸附量达到7.14 mg/g,物理改性电极的单位吸附量为5.86 mg/g,相比高出21.84％.经拟合均符合伪二级动力学方程.通过物理化学法改性的活性炭电极具有更好的电吸附性能和优良的重复利用性.     

CPC改性活性炭电极电吸附除砷性能研究

采用氯代十六烷基吡啶(CPC)对活性炭(PAC)进行改性,以提高活性炭电极的电化学性能和吸附性能。结果表明,以CPC-PAC-1 mm/5 h为电极材料,以m(CB):m(PVDF):m(CPC-PAC)=15:5:80制备的改性活性炭电极(CB/PVDF/CPC-PAC-15/5/80电极)的比电容为123.8 F/g,较未改性PAC电极的比电容(46 F/g)提升了169%。对100μg/L砷溶液的吸附结果表明,相比未改性PAC电极,CB/PVDF/CPC-PAC-15/5/80电极对砷离子的吸附量提升了29%,出水砷仅为7μg/L。     

板式活性炭纤维电极电吸附除盐实验研究

自行制作板式活性炭纤维电极电吸附除盐装置,通过单因素实验分析方法,研究了电极板间距、电压、进水流速和进水浓度对未改性的活性炭纤维电极电吸附除盐的影响效果。结果表明,最佳电压2.0 V,电极板间距1 mm,进水流量10 mL/min,进水电导率1 000μS/cm条件下,电导率去除率最高,在40%以上,显示了活性炭纤维电极在电吸附除盐方面较好的应用前景。     

膜电吸附除盐用双电极制备及性能研究

以超级电容活性炭为电吸附电极材料,以复合导电膜为电极导电集流体,采用平板加热压制成型工艺,制备了膜电吸附除盐(MCDI)用双电极.比较了柔性石墨片、高密度石墨板和复合导电膜3种集流体的导电性能和防水性能,筛选出复合导电膜为双电极集流体.从平压压力和温度方面对双电极制备成型工艺进行优化.测试了双电极在MCDI模组中的电化...     

电吸附电极材料的研究进展

电吸附除盐技术是一种正在发展的新型的除盐技术,其中电极材料是制约电吸附性能的关键,也是电吸附技术研究的热点。介绍了电吸附技术原理和4类碳基电极材料的研究进展,对比分析了4类电极材料的优缺点,指出单一电极材料的吸附容量小,不能满足其工业要求,在低成本的条件下对电极材料进行改性处理是今后电吸附电极材料的主要研究方向。     

活性炭电极电吸附甲基橙废水研究

自制一种新型粘结剂(NB),并用此粘结剂与活性炭粉末(AC)混合制备活性炭电极(ACE)。利用数码相机、扫描电子显微镜(SEM)及傅立叶红外光谱仪(FTIR)对电极表面形貌、亲水性及电极表面的官能团进行分析,并用此电极进行电吸附甲基橙(MO)的操作条件及动力学研究。结果表明,电极亲水性好,并含有大量含氧官能团;在MO初始质量浓度为40 mg/L、电解质(Na2SO4)质量浓度5.0 mg/L、pH为6.5、温度为25℃时,600 mV电压下,MO的去除率达到88.35%,较开路时提高了17.18%;动力学分析表明,在AC电极上电吸附MO溶液符合Lagergren 1级吸附动力学模型。     

活性炭的改性及电吸附除磷研究

以果壳活性炭为原料,采用NaO H活化法在不同配比下制备改性活性炭,分析改性前后活性炭的表面性质及电化学性能变化,并将活性炭制备成电极材料对含磷废水进行电吸附实验,探究活性炭吸附除磷性能.结果表明:改性后的活性炭孔隙变得发达,比表面积及中孔含量增加,微孔孔径变宽,比电容较大,具有良好的双电层电容特性,其中AC1由于丰富...     

改性活性炭纤维电极电吸附除盐实验研究

自制1种卷式活性炭纤维电极电吸附实验装置,研究了硝酸浸渍、氢氧化钠浸渍、微波加热这3种改性方法对活性炭纤维电极电吸附除盐效果的影响。结果表明,3种改性方法均可提高除盐效果。当NaCl溶液初始质量浓度为500 mg/L、电导率为1 m S/cm、体积流量为1 0 mL/min,电极间距1 mm、电压2 V时,3种改性方法的最大下降率分别由未改性的41.56%提升至68.57%、64.61%、65.23%。这表明了对活性炭纤维进行改性在水处理方面有着良好的应用前景。     

活性炭电极电容法脱盐性能的研究

研究了活性炭用于电容法脱盐时的电化学性能。用恒压充放电方法研究了操作电压对活性炭电吸附性能的影响,比较了活性炭对不同金属离子的电吸附性能,初步研究了活性炭物性参数与其电吸附性能的关系。结果表明,操作电压与活性炭电吸附容量呈线性关系(0.6~1.2 V),活性炭电极经恒压充放电循环后动态电吸附容量有一定的衰减,这可能与活性炭的表面官能团有关;4种活性炭对质量分数0.1%的碱金属和碱土金属氯化物吸附性能的比较发现,702#活性炭综合性能最好,对于KC l的吸附容量达27.9 mg/g,对NaC l的吸附容量达19.0 mg/g,对于MgC l2的吸附容量达17.0 mg/g;离子特性影响活性炭的电吸附性能;活性炭的比表面积和孔结构是影响活性炭电吸附性能的两个关键因素,比表面积较大、中孔较丰富的活性炭其电吸附性能更好。     

电吸附除盐技术的研究与应用进展

电吸附是一种利用电势差为驱动力,促使离子被吸附到带电电极表面的除盐技术,具有低能耗、不添加化学试剂、环境友好等显著特点.从电吸附理论、电极材料、电吸附装置等方面综述了电吸附除盐技术的研究和应用进展,并展望了电吸附技术在水处理除盐领域的研究方向和应用前景.     

电吸附除盐技术在燃煤电厂中的应用研究进展

介绍了4种碳电极材料的优缺点;分析了国内外燃煤电厂的电吸附除盐技术应用案例,并结合电厂脱硫废水的特点指出了电吸附技术的发展方向以及存在的一些问题。实际应用结果表明,电吸附技术对水的前处理要求简单。处理能力达到200 m³/h及以上的工业化应用案例表明,电吸附除盐技术处理火力发电厂循环冷却水,在产水率为70%～76%的条件下,硬度、钙硬度以及氯化物的去除率可达65%～80%,电吸附技术处理火力电厂循环冷却水排污水的除盐成本较低。     

电吸附技术及吸附电极材料研究进展

电吸附技术得益于环保、清洁、简单和节能的技术优势,在海水脱盐淡化及污染物吸附处理领域具有重要的应用潜力。如何构建高电荷容量的吸附电极是构建高效电吸附装置、提高吸附效率的关键所在。本文从电吸附技术原理出发,介绍了电吸附技术吸附储存离子的双电层理论模型,并对电吸附技术的研究进展进行了总结。随后从吸附电极材料制备角度对碳吸附电极、层状金属氧化物吸附电极、复合型吸附电极分别进行综述,对每一类电极材料特点及不足进行了总结,归纳分析了针对各类材料不足之处的解决方案,并基于高效电吸附技术实际应用目标,对吸附电极材料的设计制备进行了展望。     

电吸附技术在含盐水除盐中的应用与研究进展

介绍了电吸附技术(EST)的原理及该技术在国内外除盐领域中的研究进展与应用现状.资料显示,电吸附技术以其良好的除盐能力和环保特性正逐渐成为现有除盐技术的重要补充.目前,我国的电吸附技术已形成工业化生产规模,其发展水平走在了世界的前列,可以预见此项技术具有广泛的应用前景.     

HNO3改性活性炭对不同价态离子的电吸附规律

以硝酸改性活性炭为原材料,制备电吸附电极,并研究其对8种常见金属盐离子的吸附特性;分别采用扫描电镜、比表面积及孔径分析仪、红外光谱仪和电化学工作站等对改性前后材料的性能进行表征和分析。结果表明：改性后的活性炭相比于改性前拥有更好的孔隙结构,含氧官能团增多,制备出的电极电化学性能更好;在除盐实验中,制备的电极对价态越高的离子去除速率越快但去除率越低;对于同价态离子,水合离子半径越小时去除速率越快且去除率越高;离子从溶液到电极表面再到活性材料孔道内部的过程,主要为物理吸附过程,也存在较微弱的化学吸附。     

电吸附电极制备研究进展

电吸附是一种相对新兴的水处理技术,其中电极是制约电吸附性能的关键因素,也是电吸附研究的热点。综述了近年来电吸附电极的研究情况,主要介绍了以活性炭(纤维)、石墨烯、炭气凝胶、碳纳米材料为原材料的电极制备研究进展。其中石墨烯和碳纳米材料基体电极具有良好的循环使用性能和高吸附容量,是目前最具应用前景的一类电吸附电极,是今后电吸附电极研究的主要方向。     

活性炭/碳纳米管复合电极电吸附机理研究

按活性炭∶碳纳米管∶PVDF=7.2∶0.8∶2质量比制备活性炭/碳纳米管复合电极,并对其构成的EST模块进行吸附动力学、等温吸附和电迁移拟合研究,分析其吸附机理。结果表明,准一级反应动力学模型和Langmuir模型能够很好的拟合、描述活性炭/碳纳米管复合电极在EST脱盐过程中的吸附机理,说明电吸附速率只与一种反应物的浓度有关且是单离子层吸附,EST吸附过程中离子的电迁移率随迁移时间的变化趋势可以用指数形式的方程很好的拟合。     

活性炭/碳纳米管复合电极电吸附机理研究

按活性炭∶碳纳米管∶PVDF=7.2∶0.8∶2质量比制备活性炭/碳纳米管复合电极,并对其构成的EST模块进行吸附动力学、等温吸附和电迁移拟合研究,分析其吸附机理。结果表明,准一级反应动力学模型和Langmuir模型能够很好的拟合、描述活性炭/碳纳米管复合电极在EST脱盐过程中的吸附机理,说明电吸附速率只与一种反应物的浓度有关且是单离子层吸附,EST吸附过程中离子的电迁移率随迁移时间的变化趋势可以用指数形式的方程很好的拟合。     

活性炭电极对不同阳离子电吸附行为的研究

自制活性炭电极,并用于不同含量的KCl、CdCl_2、CuCl_2和FeCl_3溶液电吸附行为研究.结果表明,多价离子吸附速率和吸附容量大,但脱附率低;单价离子吸附速率和吸附容量小,但脱附率高;同价态离子,离子半径越小的离子越容易被吸附.各离子在活性炭电极上的电吸附,均符合2级动力学方程,速率常数K与电压U关系符合指数函数,在相同电压下,吸附速率常数K(Fe~(3+))>K(Cu~(2+))>K(Cd~(2+))>K(K~+);吸附等温线均符合Langmuir等温式,活性炭电极的最大吸附量q_m与操作电压U线性相关,在相同电压下,活性炭电极的最大吸附容量q_m(Fe~(3+))>q_m(Cu~(2+))>q_m(Cd~(2+))>q_m(K~+).循环伏安和交流阻抗进一步验证了电吸附试验结果.     

聚吡咯/活性炭复合电极对不同离子电吸附性研究

将小阴离子掺杂聚吡咯/活性炭(PPy/AC)复合电极与常规炭电极组装成非对称离子交换膜电容脱盐(MCDI)单元,研究了其对不同荷电量、水合半径离子的吸附性能差异。结果显示:当复合电极分别作为脱盐单元的正极或负极时,其电容吸附过程的离子尺寸依赖效应差异显著,这应该与复合电极氧化还原过程的孔径尺寸变化有关。