硅球聚多巴胺钴复合物衍生的富缺陷碳电极及制备和应用制造技术

本发明专利技术公开一种基于包覆硅球的聚多巴胺和硝酸钴复合物制备富缺陷碳基电极材料的方法，并将其应用于高效电容去离子除盐领域。具体的制作方法是先合成包覆硅球的聚多巴胺和硝酸钴复合物，然后在氩气环境下高温锻烧，洗涤获得富缺陷的多孔碳材料，再将多孔碳与导电剂炭黑、粘结剂PTFE混合，压覆在石墨纸上，干燥，制备成多孔碳电极，组成对称电容除盐装置。在电容去离子过程中，包覆硅球的聚多巴胺和硝酸钴混合物衍生的多孔碳除盐容量高达32.9mg g

【技术实现步骤摘要】
硅球聚多巴胺钴复合物衍生的富缺陷碳电极及制备和应用


[0001]本专利技术涉及环境工程
中电极材料的制备，主要用于电容去离子脱盐过程,属于水处理技术的应用领域，特别属于咸水淡化


技术介绍

[0002]我国是一个严重缺水的国家，正面临着淡水资源严重短缺的局面，并且全球97％以上的水资源是不可直接饮用或利用的海水和苦咸水，这就使得海水、苦咸水的淡化成为能够从根本上解决世界水危机的最佳手段。针对这一现状，全球范围内发展出许多脱盐技术，例如反渗透技术、电渗析技术、多级闪蒸技术、离子交换技术等。然而，大多数传统脱盐技术的缺点在于其原理是将相对大量的水分子从溶液中提取出来，这就必将消耗大量的能量。反渗透技术必须用高压通过高驱动能量实现水盐分离，其浓水室还会带来二次污染；多级闪蒸技术需要消耗大量的热能来实现水的汽化分离；离子交换法则需要繁琐、昂贵的再生过程，而且由于其再生需要强酸、强碱，势必会破坏环境；电渗析技术必须使用极大电压迫使离子定向移动而实现分离，从而带来极高的能耗并且会造成水的分解。综上所述，传统脱盐技术普遍存在着高能耗、低效率、低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅球聚多巴胺钴复合物衍生的富缺陷碳电极的制备方法，其特征在于，所述方法是以石墨纸为集流体，涂附在氩气环境下烧过的去硅多盐酸多巴胺与硝酸钴的复合材料，制得相应的电极；包括如下步骤：(1)将400
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600mg的盐酸多巴胺、5
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10mg的硝酸钴和5
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8mL的正硅酸乙酯溶解于160mL含有氨水，乙醇与去离子水的溶液中，室温下搅拌30
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40分钟；(2)然后，在室温下进行离心与洗涤，将产品用乙醇洗3次，再用水洗3次，烘干后得到含硅聚合盐酸多巴胺和硝酸钴复合物；(3)然后将上述步骤(2)所得产品在氮气环境下煅烧得到碳硅复合物；(4)将上述步骤(3)所得产品泡入10％
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20％的氢氟酸溶液中，在室温下进行离心与洗涤，将产品用乙醇洗3次，再用水洗3次，烘干后得到多孔空心钴掺杂的碳球；(5)将上述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李克勋，霍思璐，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
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