一种用于电容去离子的氮掺杂碳纳米管薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于电容去离子的氮掺杂碳纳米管薄膜的制备方法，以乙醇为碳源，二茂铁为催化剂，噻吩为促进剂，通过加入吡咯引入氮源，按照的质量比23.7:0.431～0.433:0.221～0.219称量乙醇、二茂铁、噻吩，后再称取占前驱体溶液总质量1～6％的吡咯置于上述混合溶液中，在还原性气氛H2下制备出不同氮含量的氮掺杂碳纳米管薄膜。将氮掺杂碳纳米管薄膜作为CDI模块的电极，应用于电容去离子技术中。本发明专利技术在电压为2V时，相比于纯碳纳米管的电吸收容量为2.13mg/g，氮含量为2％的氮掺杂碳纳米管薄膜的电吸收容量为11.37mg/g，氮含量为4％的氮掺杂碳纳米管薄膜的电吸收容量为18.57mg/g，大大提高了碳管膜的电容去离子性能。

Preparation of a nitrogen doped carbon nanotube film for capacitive deionization

The invention discloses a method for preparing nitrogen doped carbon nanotube film of capacitive deionization, using ethanol as carbon source, two ferrocene as catalyst, thiophene as accelerant, by adding into the pyrrole nitrogen source, according to the mass ratio of 23.7:0.431 ~ 0.433:0.221 ~ 0.219 weighing ethanol, two ferrocene and thiophene, and then said the total mass of the precursor solution 1 ~ 6% in the mixed solution of pyrrole, in reductive atmosphere H2 prepared under nitrogen doped carbon nanotube films with different nitrogen content. The nitrogen doped carbon nanotube film is used as the electrode of the CDI module to be applied to the technology of capacitive deionization. The present invention in the voltage of 2V, compared to the pure carbon nanotube electro absorption capacity of 2.13mg/g, nitrogen content of nitrogen doped carbon nanotube film 2% of the electric absorption capacity of 11.37mg/g, nitrogen content of nitrogen doped carbon nanotube film 4% of the electric absorption capacity of 18.57mg/g, greatly improving the deionizaion performance of carbon nanotube film.

【技术实现步骤摘要】
一种用于电容去离子的氮掺杂碳纳米管薄膜的制备方法
本专利技术是关于纳米材料的，特别涉及一种氮掺杂碳纳米管薄膜的制备方法，主要应用于电容去离子电容去离子技术的薄膜电极。
技术介绍
随着全球工业化的发展，水资源问题已经成为我们不得不面对的难题。海水、咸水的淡化也成为我们解决这一问题的关键途径。尽管传统的水处理技术(蒸馏法、反渗透、电渗析法等等)已经非常的成熟，但是由于这些技术的高耗能、维护成本高以及产生二次污染等缺点，这显然已经无法满足人类可持续发展战略的需要。而电容去离子技术由于其高利用率、低能耗、易操作且没有二次污染等特点，而具有非常强大的竞争力。电容去离子技术(CDI)是一种高效节能、绿色环保的脱盐方法，CDI的最大优点在于其海水淡化的理论能效高，大容量电极是电容去离子化技术的关键材料，决定电容去离子化设备的除盐率。通常CDI电极材料要求具有高的比表面积、合理的孔径分布和好的导电性。碳纳米管薄膜是一种理想的CDI电极材料，但是由于碳管易团聚，降低了其比表面积及离子的传输速率。因为碳纳米管的比表面积远远小于其他碳材料，故其电容去离子性能也小于其他碳材料。目前，关于碳纳米管及其复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电容去离子的氮掺杂碳纳米管薄膜的制备方法，具有步骤如下：(1)向密封的立式CVD炉中持续通入Ar，并且在这个过程中要保证整个装置的气密性良好，然后将立式CVD炉升温至1080℃～1150℃，并保持恒温；(2)制备前驱体溶液：按照23.7:0.431～0.433:0.221～0.219的质量比称量乙醇、二茂铁、噻吩，后再称取占前驱体溶液总质量1～6％的吡咯置于上述混合溶液中；将此混合溶液超声分散1h，作为前驱体溶液，然后移至纺碳管专用的注射器中，再将此注射器安装在对应的注射泵上；(3)待步骤(2)保证装置气密性良好的情况下，停止通入Ar气，向立式CVD炉中持续注入800sccm的H2气，...

【技术特征摘要】
1.一种用于电容去离子的氮掺杂碳纳米管薄膜的制备方法，具有步骤如下：(1)向密封的立式CVD炉中持续通入Ar，并且在这个过程中要保证整个装置的气密性良好，然后将立式CVD炉升温至1080℃～1150℃，并保持恒温；(2)制备前驱体溶液：按照23.7:0.431～0.433:0.221～0.219的质量比称量乙醇、二茂铁、噻吩，后再称取占前驱体溶液总质量1～6％的吡咯置于上述混合溶液中；将此混合溶液超声分散1h，作为前驱体溶液，然后移至纺碳管专用的注射器中，再将此注射器安装在对应的注射泵上；(3)待步骤(2)保证装置气密性良好的情况下，停...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯峰，宋丹，尤梦阳，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12