流动电极电容去离子技术研究进展

具有低成本、低能耗、高效率优势的电容去离子技术（CDI）是缓解水危机的有效手段。流动电极电容去离子技术（FCDI）通过将流动电极和离子交换膜耦合,可弥补传统CDI技术吸附能力有限、无法长期连续运行的技术瓶颈。经过近十年的广泛研究,FCDI技术在理论研究、材料开发和工程应用上取得了积极进展,展现出了良好的应用前景。对FCDI技术进行了系统综述,介绍了其发展历程及运行原理,并从装置构型、运行模式、材料创新和参数影响等方面深入分析了影响脱盐性能的关键因素,指出提升脱盐性能的优化策略。此外,总结了FCDI技术在水体脱盐、水污染治理及资源化、能源回收等领域的应用现状,评价了该技术的经济性和实用性,最后提出FCDI技术未来可行的发展方向。     

电容去离子脱盐技术：离子交换膜复合活性炭电极的性能

引言随着世界经济及工业的发展、人口的不断增长及环境污染的日益严重,淡水资源的需求量与日俱增。如何从占世界总储水量96%的海水中获得廉价的淡水在世界范围内日益受到关注。目前实现海     

电容去离子技术的电极材料研究进展

电容去离子(CDI)是一种装置结构简单、无二次污染、能耗低的新型水处理技术,被应用在海水淡化、苦咸水脱盐和废水处理等方面。文章分析了CDI的工作原理,从电极材料的比表面积、导电性能和盐吸附容量等方面综述了基于双电层理论的碳质材料和基于法拉第反应的赝电容材料,阐述了不同电极材料在掺杂和改性等操作修饰后对脱盐性能的影响,为当前研究提供理论基础和研究思路。     

氧化石墨烯基电容去离子电极材料研究进展

石墨烯由于其独特的性能在水污染治理领域成为一种极具潜力的环境功能材料,本文综述了重金属离子的主要来源及危害,提出以电容去离子技术处理含重金属离子技术;总结了近年来以氧化石墨烯为基体,通过与过渡金属氧化物、导电聚合物、及多元复合电极材料复合的功能化改性及应用进展.通过功能化改性能显著提升复合电极材料的比电容、比表面积、吸...     

电容去离子研究进展

本文介绍了电容去离子的原理及特点，并从电容去离子的实验装置、理论模型和电极材料方面综述了电容去离子研究和应用开发的进展。     

竹炭基活性炭电极电容去离子模拟装置的研究

采用竹炭基活性炭在不同的工艺条件下制备电极,并组装成电容去离子模拟装置.考察了原材料的配比、电极厚度及载炭量对电极性能的影响,探索了溶液的pH、两极间的电压及两极间的距离与模拟装置去离子效果的关系.结果表明:最优化模拟装置去除废水中Cu2+、Pb2+等重金属离子可达75%左右.     

水溶性带电聚合物黏结剂修饰炭电极用于增强电容去离子性能

电容去离子技术（capacitive deionization,CDI）是一种基于电吸附原理的新型脱盐技术,具有成本低、无污染、能耗小等优点。采用亲水性的羧甲基纤维素钠（CMC）和聚乙烯醇（PVA）黏结剂及其化学修饰得到的具有更多带电基团的磺化羧甲基纤维素（SCMC）和季铵化聚乙烯醇（QPVA）黏结剂制备活性炭电极,能进一步增强活性炭（AC）电极的亲水性和离子选择性。亲水性带电聚合物黏结剂依靠自身的电荷可以有效抑制阳极氧化的副反应,并增强离子吸附驱动力。在500 mg/L NaCl盐溶液,1.2/0 V电压下,AC-CMC//AC-PVA和AC-SCMC//AC-QPVA可分别获得14.58和17.39 mg/g的脱盐量,且在0.8/0 V电压下循环100圈之后,脱盐量的保持率分别为65.48%和80.53%。     

电容吸附去离子方法的研究

电容吸附法脱盐是一种新开发的水处理技术,作者用商品活性炭纤维制成卷式和板式电极。电极间有液体流道,组成电容吸附去离子装置。电极充电时对流出的水进行脱盐。电极吸饱离子后电极短路,排出含高浓度盐分的水。实验的工作曲线与文章报导的结果相似。由于电极电阻较大,且活性炭孔径分布不理想,所以,在能耗和电吸附量上与国外有差距,有待改进。     

聚吡咯修饰活性炭电极的电容去离子应用研究

采用化学氧化法制备了聚吡咯(PPy)/活性炭(AC)复合电极,并通过在制备过程中优化吡咯(py)与AC的质量比,提升复合电极的电容去离子性能.实验结果显示,PPy可有效提升复合电极的比电容,但在活性材料负载量增大时,电极充放电电容快速增大的同时,比电容明显下降;当m(py):m(AC)=0.4:1时,复合电极在高活性物质负载量下仍然显示出较高的充放电电容和比电容,有效提升了复合电极的电容去离子性能.     

石墨烯基电吸附电极材料的研究进展

电容去离子技术是一种高效节能、绿色环保的基于电化学双电层电容理论的电吸附脱盐技术。该技术的关键和核心在于电极材料的选择。石墨烯因具有较高的比表面积、电导率以及优异的物理化学特性,被认为是一种理想的电极材料。本文从石墨烯电极材料性能设计角度出发,归纳总结了针对石墨烯材料特性(亲水性、比表面积/孔隙、导电性)的研究现状,分析存在的问题,并展望了石墨烯基电容去离子电极材料的发展前景。     

碳纳米管在电容去离子技术中的应用研究进展

主要总结了碳纳米管电极的成型方法,论述了以碳纳米管及碳纳米管复合材料为电极的电容去离子技术除盐性能影响因素,并总结了功能化碳纳米管、碳纳米管复合电极材料的研究成果。最后,展望了碳纳米管在电容去离子技术应用中的研究发展方向。     

电容去离子材料改性及装置改良研究进展

电容去离子(CDI)操作简单、节能高效、环境友好,在废水脱盐领域有巨大发展潜力。CDI电极常用的碳材料脱盐能力有限,仍有提升空间。总结了化学处理、元素掺杂和金属氧化物复合等改性方法,介绍了几种代表性的装置构型,包括膜电容去离子(MCDI)、流动电极电容去离子(FCDI)和混合电容去离子(HCDI),最后对CDI的发展和应用前景进行了展望。     

MXenes基电容去离子技术电极材料研究进展

主要介绍了电容去离子技术(CDI)的相关概念、基本原理,并利用可视化分析对近些年的CDI研究进行了分类总结。着重介绍了MXenes类电极材料在CDI领域的研究与应用,并对各种电极材料进行了比较分析。最后总结了各种电极材料的特点,展望了相关研究在未来CDI领域应用的巨大前景以及面对的困难与挑战。     

活性炭负载量对电极电容去离子性能的影响

增大电极比表面积是提高电容去离子效率的方法之一。通过研究活性炭负载量对电极比表面积的影响,探讨了一种提升炭电极电容去离子性能的有效方法。实验结果表明,增加活性炭负载量可有效提升电极比表面积,电极电容最高可达0.56 F/cm2,表现出较好的电容去离子性能。持续增加活性物质虽对电极内电阻影响较小,但不能进一步提高电极吸附表面,比电容急剧下降。优化电极孔隙结构是提升活性炭电极电吸附性能的有效方法。     

流动电极电容去离子去除铵根离子模型及优化

为了更直观地研究流动电极电容去离子（flow electrode capacitive deionization, FCDI）除氨工艺的机理并进行高效改进,本文构建了FCDI装置去除NH{}_{\mathrm{4}}^{+}的电化学稳态模型,实验结果模拟准确率达到93.8%。利用该模型研究了FCDI除氨工艺在进水流量、电流密度、电极液中活性炭质量分数等工况条件下的能耗和去除效率变化趋势,计算离子选择性和去除速率两个指标,定性阐明操作参数对去除氨的影响机理,筛选出较优化工况。研究结果表明,FCDI除氨工艺在进水流量1.25mL/min、电流密度21.26A/m²、活性炭质量分数为10%时,除氨效率为74.5%,能耗为29.62kWh/kg N,达到较为理想的状态。在优化的工况条件下,讨论了NH{}_{\mathrm{4}}^{+}在FCDI装置内部的微观传输情况,考虑到过长的流道长度会增强电流密度的极化现象,降低装置除氨性能,提出了串联装置的建议。保持流道长度和工况条件不变,串联的装置可以比原装置的去除效率提升32.9%,同时去除单位质量N的能耗降低22.0%,表明装置的改进是有效的。优化后的FCDI除氨工艺比同类处理工艺更有优势,NH{}_{\mathrm{4}}^{+}去除效率更高,能耗更低,具有广泛应用前景。     

活性炭纤维电极的电容去离子脱盐试验研究

以活性炭纤维为电极材料研制液流式电容去离子模块,考察了电压、进水流量、进水浓度对其脱盐性能的影响。结果表明,活性炭纤维电极用于电容去离子脱盐具有吸附效率高、再生性能好的优点。对活性炭纤维进行载钛改性,改性后的电极单位吸附量提高了31.61%。对于电导率为7.31 mS/cm的电镀反渗透浓水,在21级电容去离子模块串联作用下,离子去除率高达95.21%。处理后的电导率与自来水相近,说明以活性炭纤维为电极的电容去离子技术具有广阔的应用前景。     

活性炭纤维电极的电容去离子脱盐试验研究

以活性炭纤维为电极材料研制液流式电容去离子模块,考察了电压、进水流量、进水浓度对其脱盐性能的影响。结果表明,活性炭纤维电极用于电容去离子脱盐具有吸附效率高、再生性能好的优点。对活性炭纤维进行载钛改性．改性后的电极单位吸附量提高了31．61％。对于电导率为7．31mS／cm的电镀反渗透浓水,在21级电容去离子模块串联作用下．离子去除率高达95．21％。处理后的电导率与自来水相近,说明以活性炭纤维为电极的电容去离子技术具有广阔的应用前景。     

流动电极电容去离子技术综述：研究进展与未来挑战

随着全球能源危机的加剧和碳中和的提出,污水资源化和能源回收成为近年来的研究热点。电容去离子（CDI）这一新型电化学技术,以节能、无污染等优势受到广泛关注。流动电极电容去离子（FCDI）技术是在CDI技术的基础上,结合离子交换膜及流动电极的新型电化学吸附方法,在保持节能的同时,能够实现连续运行从而不间断地产水。本文重点关注FCDI技术的原理、设计、操作模式、考察指标及在环境领域中的应用（包括污水处理、能源回收及其他新兴应用）,全面概述了这项水处理技术的研究进展和未来前景。此外,还介绍了FCDI系统中常用性能评价指标,以便不同系统、不同条件之间进行对比。最后,提出了FCDI技术在未来全面应用中的主要挑战。     

电容吸附法脱盐技术研究进展

电容吸附法脱盐是一种新开发的水处理技术,本文介绍了电容去离子的原理,并具体阐述了电容除盐的各个影响因素及特点,从这些方面综述了电容去离子研究和应用开发的进展。