电容去离子技术的单元结构、技术参数与电极材料研究进展
付诗瑗,方麟,周志华,怀杨杨,韦克钢(江西铜业技术研究院有限公司)
摘要:近年来,电容去离子(CDI)技术因具备高效节能且环保的特点,成为具有广阔发展前景的海水淡化及高盐废水处理技术。然而,CDI技术由于成熟度不高,存在脱盐率不高、电极表面存在副反应等问题,目前没有大规模应用。因此,大量研究致力于开发新型电极材料与单元结构以提升CDI单元性能。其中,为克服副反应的影响,一种结合离子交换膜与电极的膜式电容去离子(mCDI)技术成为研究热点。本文综述了CDI/mCDI的各类单元结构和不同电极材料在脱盐领域的研究进展,探讨了各种电极材料制备工艺和评估电吸附单元运行效率的技术参数,并对CDI技术的未来发展方向进行了展望。
关键词: 电容去离子; 脱盐; 水淡化; 单元结构; 电极材料
目录介绍
1 CDI单元构型研究进展
2 电极材料及其相关技术参数
2.1 电极材料相关技术参数
2.2 电极材料研究进展
2.2.1 有机电极材料
2.2.1.1 碳基材料
2.2.1.2 COFs衍生碳
2.2.1.3 碳纤维
2.2.1.4 生物质衍生碳
2.2.1.5 石墨烯
2.2.2 无机电极材料
2.2.2.1 MOFs衍生碳
2.2.2.2 金属氧化物基材料
2.2.2.3 MXenes材料
2.2.2.4 普鲁士蓝
2.2.3 聚合物基电极材料
2.2.3.1 合成聚合物
2.2.3.2 生物基聚合物
3 mCDI单元相关技术参数
4 CDI/mCDI单元组件的工艺参数
4.1 合成条件
4.2 温度
4.3 掺杂剂
4.4 运行模式
4.5 电极结构老化
4.6 进水水质
5 总结与展望
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