活性炭纖維及其改性后的電極電吸附脫鹽研究.pdf

1、淡水是人類(lèi)賴以生存和生產(chǎn)的不可缺少的基本物質(zhì)，淡水資源短缺已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。淡水的獲得可以從海水、苦咸水的淡化、污水的再生回用等獲得，脫鹽就顯得尤為必要。此外高氟、高砷地下水脫鹽、鍋爐給水、去離子水、純水、超純水都需要預(yù)先軟化、脫鹽，而傳統(tǒng)的脫鹽方法存在著能耗高、成本高、再生麻煩等問(wèn)題使得應(yīng)用受限。電吸附技術(shù)是一項(xiàng)最近才發(fā)展起來(lái)的新脫鹽技術(shù)，具有能量利用率高、低能耗和無(wú)二次污染等特點(diǎn)而展示了良好的應(yīng)用前景。 本文研

2、究了活性炭纖維（ACF）以及改性后的ACF電極組配在自行設(shè)計(jì)的電吸附脫鹽裝置電吸附脫鹽，研究了電吸附在其他方面的應(yīng)用，采用多種現(xiàn)代儀器對(duì)ACF電極的性能進(jìn)行測(cè)試。主要的結(jié)果如下： （1）影響因素研究：在一定范圍內(nèi)，電壓越高，電極間距越小，流量越小，電吸附脫鹽效果越好?？紤]到實(shí)際運(yùn)行，最佳條件確定為：電壓為2V、電極間距為6mm、流量為60mL/min。濃度越大，吸附量越大，但飽和也越快，運(yùn)用兩種吸附等溫線進(jìn)行了線性擬合，電吸附等

3、溫線更類(lèi)似于Freundlich方程。 （2）ACF的改性及其脫鹽研究：KOH和KOH—微波改性后的ACF電極脫鹽性能有了很大的提高，吸附量能夠從未改性時(shí)的5．67mg/g分別提高到8．72mg/g、10．86mg/g。改性后ACF變得更加密實(shí)，纖維絲直徑更小，其原因可能是ACF的纖維絲發(fā)生了收縮，其微孔部分燒蝕后成為中孔，而那些大孔則燒蝕成較小的孔；比表面積發(fā)生減少，可能是由于微孔的擴(kuò)大和大孔的縮小導(dǎo)致的，但是改性后中孔更發(fā)達(dá)

4、，說(shuō)明中孔更有利于電吸附脫鹽；比電容有了一定的增大，但在大電流充放電時(shí)，比電容均衰減明顯，表明不適于大電流的充放電過(guò)程；電流平臺(tái)特征更加明顯，其閉合面積更大，比電容也增大，從電化學(xué)角度證明了中孔相對(duì)發(fā)達(dá)的ACF具有更好的電容特性。 （3）ACF電極電吸附應(yīng)用研究：電吸附作用能大大提高ACF對(duì)重金屬離子的吸附量，分別比物理吸附提高了2倍和1．5倍，多個(gè)周期的電吸附—脫附后電容特性未見(jiàn)衰減；電吸附方法脫色實(shí)質(zhì)上包含了物理吸附、電吸附