一种堆叠式三维摇椅型电容去离子装置及去离子方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种堆叠式三维摇椅型电容去离子装置，包括沿堆叠方向依次设置的多个腔室机构，所述腔室机构包括本体、开设在所述本体上且沿所述堆叠方向贯穿所述本体的空腔，所述空腔的内壁上凸伸有用于固定所述三维电极的固定部；位于所述堆叠方向的两端的所述空腔的自由端面上设置有密封板；相邻的所述三维电极中，至少有一个为块状的Ag@C三维电极；相邻的两个所述腔室机构之间设置有阳离子交换膜；每个所述腔室机构上还设有与所述三维电极电连接的集流体，所述集流体伸出于所述本体的外部，所述本体上还设有与所述空腔连通的进水管道和出水管道，本发明专利技术通过变换腔室机构中集流体的电流方向，能持续进行大规模的浓缩和净化，且处理量大、效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种堆叠式三维摇椅型电容去离子装置及去离子方法


[0001]本专利技术涉及水处理领域，尤其涉及一种堆叠式三维摇椅型电容去离子装置及去离子方法。

技术介绍

[0002]电容去离子技术(Capacitive Deionization,CDI)是一种新型的去除废水中污染物的方法。电容去离子技术是在一对电极上施加低电压(一般为1.2V左右)，利用静电作用或化学反应使废水中的离子储存于电极/电解质界面形成双电层或电极材料中，之后通过断电或反转电场的方式实现再生。虽然其具有成本低，无二次污染等优势，然而，传统的电容去离子装置需要一个单独的再生步骤来释放吸附于电极上的离子，无法实现吸附/再生的连续操作(Sustainable Chemistry&Engineering,2018,6(8):10815
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10822.)，以致于不能同步进行浓缩和净化。
[0003]近年来，研究人员开发了摇椅型电容去离子装置(RCDI)，以实现装置的吸附/再生连续化操作(Acs Omega,2017,2(4):1653
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堆叠式三维摇椅型电容去离子装置，其特征在于，包括沿堆叠方向依次设置的多个腔室机构，所述腔室机构包括本体、开设在所述本体上且沿所述堆叠方向贯穿所述本体的空腔、以及容纳于所述空腔内的三维电极，所述空腔的内壁上凸伸有用于固定所述三维电极的固定部；其中，位于所述堆叠方向两端的所述空腔的自由端面上设置有密封板；相邻的所述腔室机构中，至少一个所述腔室机构中的所述三维电极为块状的Ag@C三维电极；相邻的两个所述腔室机构之间设置有阳离子交换膜；每个所述腔室机构上还设有与所述三维电极电连接的集流体，所述集流体伸出于所述本体的外部，所述本体上还设有与所述空腔连通的进水管道和出水管道；其中，所述三维电极通过所述集流体与电源连接，相邻的两个所述三维电极连接的电流方向相反，且所述电源按照预设周期切换每个所述三维电极上的电流方向；所述电容去离子装置还连接有第一容器和第二容器，其中连接有第一电流方向的所述三维电极对应的腔室机构始终与所述第一容器连通，连接有第二电流方向的所述三维电极对应的腔室机构始终与所述第二容器连通。2.根据权利要求1所述的电容去离子装置，其特征在于，所述Ag@C三维电极的材料的制备方法包括步骤：S1，将黑曲霉和水按1
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5g：50ml的固液比混合，得黑曲霉溶液；S2，向所述黑曲霉溶液中依次加入1
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3g间苯二胺和0.5
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5g过硫酸铵进行反应，并在反应1
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8h后抽虑成型，对所述抽滤后获得的物质进行冷冻干燥，得聚间苯二胺@黑曲霉复合材料；S3，将所述聚间苯二胺@黑曲霉复合材料置于500
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3000ppm的AgNO3溶液中静置，然后依次进行烘干处理和400
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1000℃的碳化处理，得所述Ag@C三维电极的材料。3.根据权利要求2所述的电容去离子装置，其特征在于，所述腔室机构的个数为三个。4.根据权利要求3所述的电容去离子装置，其特征在于，相邻的所述腔室机构中的所述三维电极仅有一个为所述块状的Ag@C三维电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海鹰，贺颖捷，柴立元，严律己，金林锋，杨志辉，刘恢，唐崇俭，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：