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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于电容去离子相变和晶格应变调控fe3c的构筑方法。
技术介绍
1、
2、普遍的工业污染和淡水资源分配不均导致对清洁水的需求不断上升。因此,解决淡水短缺问题、促进高效水净化技术的发展具有重要意义。与传统的海水淡化技术(如反渗透和蒸馏)相比,电容去离子技术具有多种优势。该技术基于电吸附,不需要高压或高温等恶劣条件。它可以由可再生电力供电,如太阳能、风能和可充电电池。电容去离子技术是环境友好的,因为它不会排放二次污染物。然而,由于盐吸附容量不足以及长期循环稳定性能不佳,电容去离子的大规模实际应用受到极大限制。因此,该技术的研究重点之一是开发出高效的电容去离子电极材料。
3、碳化铁材料具有去除金属和新兴有机污染物的能力,具有比表面积高、氧化还原能力强、能快速去除多种环境污染物、扩大有效工作ph范围等特点,在电容去离子领域具有一定的潜力。但其合成过程易堆积和活性位点少的问题有待改善。因此通过与中空多孔氮掺杂的碳复合。因其具有高比表面积的多面体结构能够有效缩短电子传输距离,降低电荷转移阻抗,且防止形成的碳化铁发生堆叠,可以提升电极材料的脱盐容量,与此同时通过液氮淬冷法,使碳化铁发生相变和晶格应变,增加电极材料与钠离子的结合能以及促进钠离子在电极材料内的传输。
技术实现思路
1、
2、本专利技术的目的是要克服碳化铁在合成过程中易堆积和反应活性位点少的问题,而提供一种简单、新颖、产率较高的构筑方法。
3、本专利技术的一种基于电容去
4、(1) 将硝酸锌和二甲基咪唑加入甲醇中,搅拌、离心、干燥得到沸石咪唑酸框架-8前驱体;
5、(2) 将0.6克步骤(1)中的产物置于管式炉中,在n2保护条件下煅烧,自然冷却后得到氮掺杂的碳;
6、(3) 将氯化铁、柠檬酸、碳酸氢钠,溶于去离子水中,常温搅拌形成柠檬酸铁溶液a,将步骤(2)中产物加入到a溶液中加热搅拌后,放入烘干箱中干燥;
7、(4) 将0.3克步骤(3)中干燥物置于管式炉中,在n2保护条件下煅烧,再通过液氮进行淬冷,得到相变和晶格应变协同调控的fe3c材料;
8、所述步骤(1)中硝酸锌的质量为5-12克,二甲基咪唑的质量为5-12克,甲醇的体积为100-500毫升,搅拌时间为1-5小时,搅拌温度为30-50摄氏度,干燥温度为50-80摄氏度,干燥时间为8-12小时。
9、所述步骤(2)中煅烧温度为800-1200摄氏度,煅烧时间为1-4小时。
10、所述步骤(3)中氯化铁为1-5克、柠檬酸为3-9克、碳酸氢钠为4-11克,去离子水体积为50-80毫升,室温搅拌时间为30-50分钟,加热搅拌时间为2-4小时,加热搅拌温度为30-50摄氏度,干燥温度为60-80摄氏度,干燥时间为10-12小时。
11、所述步骤(4)中煅烧温度为600-800摄氏度,煅烧时间为10-30分钟。
12、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术构筑了一种基于电容去离子相变和晶格应变调控fe3c的构筑方法,在构筑过程中仅需较短时间就可制得具有相变和晶格应变协同调控的fe3c材料。另外,该材料的合成不需要复杂设备,所制得的材料具有优异的电容去离子性能。
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1.一种基于电容去离子相变和晶格应变调控Fe3C的构筑方法,所述方法是按以下步骤完成的:
2.根据权利要求1所述的一种基于电容去离子相变和晶格应变调控Fe3C的构筑方法,其特征在于:所述步骤(1)中硝酸锌的质量为5-12克,二甲基咪唑的质量为5-12克,甲醇的体积为100-500毫升,搅拌时间为1-5个小时,搅拌温度为30-50摄氏度,干燥温度为50-80摄氏度,干燥时间为8-12小时。
3.根据权利要求1所述的一种基于电容去离子相变和晶格应变调控Fe3C的构筑方法,其特征在于:所述步骤(2)中煅烧温度为800-1200摄氏度,煅烧时间为1-4小时。
4.根据权利要求1所述的一种基于电容去离子相变和晶格应变调控Fe3C的构筑方法,其特征在于:所述步骤(3)中氯化铁为1-5克、柠檬酸为3-9克、碳酸氢钠为4-11克,去离子水体积为50-80毫升,室温搅拌时间为30-50分钟,加热搅拌时间为2-4小时,加热搅拌温度为30-50摄氏度,干燥温度为60-80摄氏度,干燥时间为10-12小时。
5.根据权利要求1所述的一种基于电容去离子相变和
...【技术特征摘要】
1.一种基于电容去离子相变和晶格应变调控fe3c的构筑方法,所述方法是按以下步骤完成的:
2.根据权利要求1所述的一种基于电容去离子相变和晶格应变调控fe3c的构筑方法,其特征在于:所述步骤(1)中硝酸锌的质量为5-12克,二甲基咪唑的质量为5-12克,甲醇的体积为100-500毫升,搅拌时间为1-5个小时,搅拌温度为30-50摄氏度,干燥温度为50-80摄氏度,干燥时间为8-12小时。
3.根据权利要求1所述的一种基于电容去离子相变和晶格应变调控fe3c的构筑方法,其特征在于:所述步骤(2)中煅烧温度为800-1200摄氏度...
【专利技术属性】
技术研发人员:柴东凤,于沐冉,郭东轩,张文治,董国华,
申请(专利权)人:齐齐哈尔大学,
类型:发明
国别省市:
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