利用活性碳毡构建流通式电容去离子器件及其电容脱盐性能研究

作     者：吴擎昊 马秀梅 卢善富 相艳 梁大为 WU Qinghao, MA Xiumei, LU Shanfu, XIANG Yan, LIANG Dawei

作者机构：北京航空航天大学空间与环境学院北京100191 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2018年第38卷第4期

页      面：1509-1513页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家国际科技合作专项项目(No.2015DFG52700) 国家自然科学基金(No.51761145047) 

主　　题：活性碳毡 流通式 电容去离子 电吸附容量 

摘      要：采用活性碳毡(ACF)作为电吸附材料,构建流通式(Flow-through)电容去离子(CDI)装置,以模拟盐水为对象,考察了电压、通量、进水初始浓度及盐离子种类等条件对ACF电吸附容量的影响,并与平板式(Flow-by)电容去离子装置对比.结果表明,在流通式运行模式下,ACF电吸附容量随着电压、进水盐浓度的增大而增大,吸盐量最终会达到极值(最大吸附量).ACF电吸附容量会随着进水通量的增大先增大后减小.在电压1.2 V、通量0.053 m L·min^(-1)·cm^(-2)、进水初始浓度1000 mg·L^(-1)的条件下,流通式CDI中ACF对硫酸钠的电吸附容量达到7.73 mg·g^(-1),而平板式CDI中ACF电吸附容量为5.42 mg·g^(-1).此外,还考察了在不同盐离子类型条件下的流通式CDI脱盐效果,结果表明,ACF电极对阳离子电吸附强弱顺序依次为K^+Na^+Ca^(2+),对阴离子电吸附强弱顺序为Cl^-NO_3^-SO_4^(2-).流通式CDI装置在12个周期内脱盐效果并无明显衰减,表明CDI具有较好的稳定性.