石墨烯聚吡咯復合電極材料用于電容法脫鹽的技術背景.ppt

《石墨烯聚吡咯復合電極材料用于電容法脫鹽的技術背景.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在PPT專區(qū)-天天文庫。

1、石墨烯/聚吡咯復合電極材料用于電容法脫鹽的技術背景專業(yè)：化學工程報告人：張力文指導老師：王越副教授報告時間：2013年9月18日2一、課題研究背景及意義2談到水資源，在政府政策、研討會和學術文章中，都會強調我們面臨的嚴峻形勢。越來越多地，大家選擇使用了“水危機”這個詞，將水這個問題提升到一個“生死攸關”的層面。甚至有專家預測，人類的下一場世界大戰(zhàn)，會是由于爭奪水資源引起的。作為一個文明社會，我們擁有兩個至關重要的能力——“技術開發(fā)”和“從經驗中學習”。我們可以通過技術進步將不可利用的水（咸水、污水）轉化為可利用的水，也可以通過技術的、經濟的、行政的措施

2、來合理地減少目前的水消耗量。233——脫鹽技術脫鹽技術蒸餾法傳統新型膜蒸餾法新能源法電容法反滲透法電滲析法能耗高34——電容法脫鹽（CDI）技術原理技術優(yōu)勢：能耗低、環(huán)境友好、產水回收率高等445——CDI技術工業(yè)應用常州的愛思特水務科技有限公司是目前全球范圍內唯一將電容法脫鹽技術設備化、工程化、規(guī)?；瘧玫钠髽I(yè)，相繼承擔建設了“齊魯石化煉油廢水回用工程”、“上海寶鋼冷軋廢水零排放工程”和“寧波巖東再生水廠水質提升工程”等一系列重大工程。566飛躍階段發(fā)展階段開始階段1960～1980年對技術原理的研究和闡述;1990～1999年突破了電極材料的選擇及

3、電極結構設計的核心技術;21世紀建立了電吸附模型，研究了電吸附模塊的吸附潛能，并對模塊的設計參數和運行中的操作條件進行了研究?！狢DI技術發(fā)展歷程67——CDI技術研究方向及現狀CDI技術的核心，雖然有很多新型材料（主要是碳材料、導電聚合物及它們的復合物）陸續(xù)被用來作CDI電極材料研究對象，但目前還沒有找到高性能的CDI電極材料。電極材料1CDI能夠順利操作的基礎，如流通通道、串并聯、板式或卷式等。組件2778CDI能夠高效率運行的前提，如對不同工況（電壓、流量、濃度等）進行優(yōu)化、間歇式與連續(xù)式操作等。操作方式3進一步降低能耗及可持續(xù)發(fā)展的重大舉措。

4、目前還是處于起步研究階段。能量回收4——CDI技術研究方向及現狀8899——CDI電極CDI電極集流體：導流的作用電極材料：離子吸附作用電極是CDI核心部件，它的導電性與比電容是決定CDI能耗及其脫鹽量的關鍵參數，這就使得電極材料的選擇尤其重要。910——CDI電極材料特點生物惰性成本低易加工穩(wěn)定性好導電性高親水性強有效的比表面積大離子遷移速度快101011——CDI電極材料代表：導電聚合物(聚吡咯、聚苯胺)及金屬氧化物優(yōu)點：比電容值高不足：穩(wěn)定性差、加工性差代表：碳材料（活性炭、碳納米管、石墨烯等）優(yōu)點：機械性能好，電化學穩(wěn)定性高，比表面積大不足：比

5、電容值較低基于雙電層電容電極材料基于贗電容電極材料11將兩類材料進行復合，可以最大限度的發(fā)揮兩種材料各自的性能優(yōu)勢，從而能得到具有較高導電性及比電容、良好機械性能及結構穩(wěn)定性能的適用于CDI的新型復合電極材料。1112石墨（NG）/聚吡咯（PPy）復合材料用其制作的電極的比電容較NG有很大的提高且導電性優(yōu)于PPy，說明兩類材料的復合能夠發(fā)揮各自的優(yōu)勢。碳納米管（CNT）/聚吡咯（PPy）復合材料由于CNT的比表面積大于NG，所以CNT/PPy制作的電極的比電容較NG/PPy有所提高?！獙嶒炇已芯窟^的電極材料1213——研究的目的及意義我所研究的石墨烯

6、材料具有其它材料不可比擬的比表面積、導電性能及機械強度。將石墨烯與聚吡咯復合，有望進一步提高CDI電極的比電容、導電性及耐久性，從而實現CDI的高效率、高性能運行。1313