改性活性炭电极的制备研究进展
2014-03-21张瑛洁王春霞
东北电力大学学报 2014年4期
关键词:改性
张瑛洁,程 伟,王春霞
(东北电力大学化学工程学院,吉林吉林132012)
近些年来,随着淡水资源的日益匮乏,水资源净化已成为世界范围内普遍关注的问题。传统的除盐方法有蒸馏、离子交换、反渗透和电渗析等,但这些方法都有一定的局限性,比如,蒸馏能耗高、产水量低;离子交换会产生二次污染;反渗透和电渗析的膜处理投资大,维护繁琐[1]。因此,开发产水率高、能耗较低、操作简单的环保型除盐技术具有重要的意义。电吸附除盐技术(Electrosorb Technology),又称电容性除盐技术(Capacitive Deionization/Desalination Technology),是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术[2],它是利用带电电极表面吸附水中离子及带电粒子,使水中溶解盐类及其他带电物质在电极的表面富集,从而实现水的除盐、去硬度及净化[3]。该技术不仅具有良好的除盐性能,而且能弥补其他方法的不足,其在技术、经济和环保方面的优势越来越受到人们的重视[4]。
电吸附技术除盐,电极材料是该技术的关键[5]。按照材料的不同,国内外主要研究包括以活性炭、炭纳米管和炭气凝胶等材料做电极的电吸附技术[6]。其中,新型材料炭纳米管和炭气凝胶还处于基础研究阶段,制作工艺尚不完善,难以大批量制备,因此这种新型材料价格比较昂贵,目前很难在实践中推广应用[7-8],而活性炭具有十分发达的孔隙结构、巨大的比表面积和很强的吸附能力[9],表面具有含氧等元素的特殊功能的官能团[10],而且价格比较低廉。所以,随着活性炭材料制备工艺的日益完善,以活性炭为材料的炭电极得以广泛应用[11]。……
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