一种不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极片的制备方法及应用技术

技术编号:42055498 阅读:20 留言:0更新日期:2024-07-16 23:34
本发明专利技术公开了一种不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极片的制备方法及应用,该制备包括将蒲草粉末升温进行炭化,再将碳化材料与活化剂进行高温活化得到蒲草衍生碳;分别制备蒲草衍生碳电吸附脱盐阴极电极片以及聚吡咯改性蒲草衍生碳电吸附脱盐阳极电极片。本发明专利技术采用合成简单、成本低廉的聚吡咯改性蒲草衍生碳,有效地提高了材料的比电容、充放电稳定性、循环稳定性和盐吸附量。本发明专利技术的不对称CDI电极的负极采用蒲草衍生碳,正极采用聚吡咯改性蒲草衍生碳,提高体系高导电性的同时,提高赝电容,引进带正电荷的氮原子,实现阴离子选择性,组装成的不对称CDI电极兼具优良的导电性和吸附脱盐能力,也有效地提高了电极吸附效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废弃生物质资源开发利用和电容去离子电极材料制备领域,具体涉及一种不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极片的制备方法及应用


技术介绍

1、随着经济发展和人口增长,21世纪全球环境面临水污染和淡水匮乏两大挑战。海水淡化是解决我国淡水短缺问题的重要途径,引起了很多关注。但目前应用较广泛的反渗透法、电渗析法和膜蒸馏法等脱盐技术或多或少存在能耗高,设备损耗率大、效率低、容易二次污染等问题。电容去离子技术以其能耗低、效率高、容易再生、环境友好等优势受到人们的广泛关注。

2、多孔碳材料的优异性能使其成为了cdi电极材料的不二选择。与活性炭、石墨烯、碳纳米管等碳质材料生产严重依赖于不可再生的石油化工原材料(如煤、苯酚、沥青)相比,用生物质制备高性能炭电极材料既具有比表面积大、导电性高、孔隙结构可调等良好的科学优势,又具有资源广泛、成本低、环境友好等未来优势,符合当下“碳达峰、碳中和”的“双碳”要求。蒲草广泛分布于全国各地,对富营养化水体净化作用明显,其细胞间隙大且通气组织发达,有利于碳材料多孔结构形成。

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【技术保护点】

1.一种不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极片的制备方法,其特征在于,步骤一所述炭化时间为0.5-1h,温度为450-500℃,高温活化温度为700-800℃,高温活化时间为1-2h。

3.根据权利要求1所述的不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极的制备方法,其特征在于,步骤一所述炭化材料与活化剂氢氧化钠质量比为1:2-4,二者以粉末状研磨混合。

4.根据权利要求1所述的不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极片的制备方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极片的制备方法,其特征在于,步骤一所述炭化时间为0.5-1h,温度为450-500℃,高温活化温度为700-800℃,高温活化时间为1-2h。

3.根据权利要求1所述的不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极的制备方法,其特征在于,步骤一所述炭化材料与活化剂氢氧化钠质量比为1:2-4,二者以粉末状研磨混合。

4.根据权利要求1所述的不同阴、阳电极材料并用于不对称电吸附脱盐电极片的制备方法,其特征在于,步骤二所述蒲草衍生碳和吡咯的质量比为1:4.85-14.55,吡咯和去离子水的体积比为0.064-0.429:1,吡咯和三氯化铁物质的量之比为4.3:1。

5.根据权利要求1所述的不同阴...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴文洁宋海欧李云周田恬徐欣泽张树鹏李文涛李爱民何欢杨绍贵李时银
申请(专利权)人:南京师范大学
类型:发明
国别省市:

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