电容法脱盐过程中碳基电极污染特性研究
发布时间：2021-12-18 23:32
电容法脱盐（CDI）技术是一种既节能又环保的新型水处理淡化脱盐技术。随着其在实际水体系中的应用日趋广泛,CDI电极的污染问题也日渐突出。本文选用腐植酸作为典型可溶有机污染物,CaCl2和FeCl3作为典型无机污染物分别对石墨带电极和聚吡咯/碳纳米管（PPy/CNT）复合电极进行了污染评价、成因分析以及相应防治手段的探索,研究结果对CDI技术实用化的推进具有一定的参考价值。本文首先采用动态运行和循环运行两种测试模式研究了石墨带电极的污染状况,研究结果表明:相同实验条件下,动态运行测试需消耗大量原料液且原料液中理化参数（如pH）的变化程度小,不利对污染成因的分析。循环运行测试虽然消耗原料液少,且原料液中理化参数（如pH）的变化程度大,但该测试与实际脱盐存在一定差异。为此,在本研究中将两种方法进行了有机组合,提出了动态/循环运行测试模式并通过实验验证了其在CDI电极研究污染领域的适用性。其次,采用动态/循环运行测试模式分别对石墨带电极和PPy/CNT复合电极进行了耐污染性能评价,其中电极电压1.4V,原料液进料流量为142ml/min。结果表明:原...
【文章来源】： 天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 文献综述
1.1 脱盐技术概述
1.2 电容法脱盐技术介绍
1.3 电容法脱盐技术研究现状
1.3.1 电极材料研究
1.3.2 电极配置过程及强化
1.3.3 电容法脱盐过程
1.3.4 电容法脱盐中电极污染研究
1.4 本文研究内容
第2章 CDI电极污染运行测试模式的优化
2.1 实验仪器与试剂
2.2 石墨带电极制备
2.3 动态运行测试模式对CDI石墨带电极污染情况的研究
2.3.1 实验装置
2.3.2 实验方法
2.3.3 实验结果及讨论
2.4 循环运行测试模式对CDI石墨带电极污染情况的研究
2.4.1 实验装置
2.4.2 实验方法
2.4.3 实验结果及讨论
2.5 对动态/循环复合测试模式的研究
2.6 本章小结
第3章 对石墨带电极耐污染性能评价
3.1 石墨带电极污染评价
3.2 可溶解有机物对电极脱盐效率的影响
3.3 无机离子对电极脱盐效率的影响
3.4 电极污染对电流效率的影响
3.5 电容法脱盐过程中原料液pH变化成因分析
3.5.1 实验装置
3.5.2 实验方法
3.5.3 实验结果及讨论
3.5.4 防污措施的探索
3.6 本章小结
第4章 聚吡咯/碳纳米管复合电极耐污染性能评价
4.1 不同掺杂离子的聚吡咯/碳纳米管电极材料的制备
4.1.1 材料制备
4.1.2 电极成型
4.2 可溶解有机物对电极脱盐效率的影响
4.3 无机污染物对电极脱盐效率的影响
4.4 电极零电荷电势与电极抗污染性能间的关系
4.4.1 电极零电荷电势和电势分布测试
4.4.2 电极零电荷电势对溶液中H+和OH-被脱盐速率的影响
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.1.1 CDI电极污染运行测试模式的优化
5.1.2 石墨带电极耐污染性能评价
5.1.3 聚吡咯/碳纳米管复合电极耐污染性能评价
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器电极材料研究进展 [J]. 谢小英,张辰,杨全红. 化学工业与工程. 2014(01)
[2]石墨带电极电容性脱盐试验研究 [J]. 石胜启,王越,徐世昌,赵雅静,吴雅菲. 水处理技术. 2013(01)
[3]超级电容器电极材料的研究现状与展望 [J]. 邢宝林,黄光许,谌伦建,张传祥,徐冰. 材料导报. 2012(19)
[4]超级电容器电极材料的研究进展 [J]. 林立华,郑翠红,闫勇,俞海云,朱伟长. 应用化工. 2011(06)
[5]海水淡化技术现状与发展 [J]. 侯勇,王桂华. 吉林电力. 2011(01)
[6]导电聚合物超级电容器电极材料 [J]. 涂亮亮,贾春阳. 化学进展. 2010(08)
[7]海水淡化及其对经济持续发展的作用 [J]. 王世昌. 化学工业与工程. 2010(02)
[8]结垢对电吸附除盐的影响及其控制 [J]. 赵雪娜,倪文,陈兆林. 过程工程学报. 2008(05)
[9]海水淡化原理及方法综述 [J]. 杨钊,王明召. 化学教育. 2008(03)
[10]电容吸附去离子方法的研究 [J]. 莫剑雄. 水处理技术. 2007(08)
硕士论文
[1]电容法与膜电容法脱盐装置性能对比与能耗分析研究[D]. 赵雅静.天津大学. 2013
本文编号：3543361
【文章来源】： 天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 文献综述
1.1 脱盐技术概述
1.2 电容法脱盐技术介绍
1.3 电容法脱盐技术研究现状
1.3.1 电极材料研究
1.3.2 电极配置过程及强化
1.3.3 电容法脱盐过程
1.3.4 电容法脱盐中电极污染研究
1.4 本文研究内容
第2章 CDI电极污染运行测试模式的优化
2.1 实验仪器与试剂
2.2 石墨带电极制备
2.3 动态运行测试模式对CDI石墨带电极污染情况的研究
2.3.1 实验装置
2.3.2 实验方法
2.3.3 实验结果及讨论
2.4 循环运行测试模式对CDI石墨带电极污染情况的研究
2.4.1 实验装置
2.4.2 实验方法
2.4.3 实验结果及讨论
2.5 对动态/循环复合测试模式的研究
2.6 本章小结
第3章 对石墨带电极耐污染性能评价
3.1 石墨带电极污染评价
3.2 可溶解有机物对电极脱盐效率的影响
3.3 无机离子对电极脱盐效率的影响
3.4 电极污染对电流效率的影响
3.5 电容法脱盐过程中原料液pH变化成因分析
3.5.1 实验装置
3.5.2 实验方法
3.5.3 实验结果及讨论
3.5.4 防污措施的探索
3.6 本章小结
第4章 聚吡咯/碳纳米管复合电极耐污染性能评价
4.1 不同掺杂离子的聚吡咯/碳纳米管电极材料的制备
4.1.1 材料制备
4.1.2 电极成型
4.2 可溶解有机物对电极脱盐效率的影响
4.3 无机污染物对电极脱盐效率的影响
4.4 电极零电荷电势与电极抗污染性能间的关系
4.4.1 电极零电荷电势和电势分布测试
4.4.2 电极零电荷电势对溶液中H+和OH-被脱盐速率的影响
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.1.1 CDI电极污染运行测试模式的优化
5.1.2 石墨带电极耐污染性能评价
5.1.3 聚吡咯/碳纳米管复合电极耐污染性能评价
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器电极材料研究进展 [J]. 谢小英,张辰,杨全红. 化学工业与工程. 2014(01)
[2]石墨带电极电容性脱盐试验研究 [J]. 石胜启,王越,徐世昌,赵雅静,吴雅菲. 水处理技术. 2013(01)
[3]超级电容器电极材料的研究现状与展望 [J]. 邢宝林,黄光许,谌伦建,张传祥,徐冰. 材料导报. 2012(19)
[4]超级电容器电极材料的研究进展 [J]. 林立华,郑翠红,闫勇,俞海云,朱伟长. 应用化工. 2011(06)
[5]海水淡化技术现状与发展 [J]. 侯勇,王桂华. 吉林电力. 2011(01)
[6]导电聚合物超级电容器电极材料 [J]. 涂亮亮,贾春阳. 化学进展. 2010(08)
[7]海水淡化及其对经济持续发展的作用 [J]. 王世昌. 化学工业与工程. 2010(02)
[8]结垢对电吸附除盐的影响及其控制 [J]. 赵雪娜,倪文,陈兆林. 过程工程学报. 2008(05)
[9]海水淡化原理及方法综述 [J]. 杨钊,王明召. 化学教育. 2008(03)
[10]电容吸附去离子方法的研究 [J]. 莫剑雄. 水处理技术. 2007(08)
硕士论文
[1]电容法与膜电容法脱盐装置性能对比与能耗分析研究[D]. 赵雅静.天津大学. 2013
本文编号：3543361
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/sgjslw/3543361.html
