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改性活性碳毡电吸附污水中的Zn^(2+)

中国环境科学 2018年第4期38卷 1336-1345页

作者：梁宏旭赵新坤宋彬孙倩倩焦高杰郑纪勇佘雕西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心陕西杨凌712100

用20%硝酸改性活性碳毡,利用扫描电镜和傅里叶红外光谱等技术对其改性后的结构进行了表征;利用改性活性碳毡作为吸附电极,进一步研究了其应用于电吸附的除盐效果和影响因素.结果表明,改性后的活性碳毡上的羰基和羧基增多,比表面积增大了... 详细信息

用20%硝酸改性活性碳毡,利用扫描电镜和傅里叶红外光谱等技术对其改性后的结构进行了表征;利用改性活性碳毡作为吸附电极,进一步研究了其应用于电吸附的除盐效果和影响因素.结果表明,改性后的活性碳毡上的羰基和羧基增多,比表面积增大了32.2%,平均孔径提高了2.5%,微孔体积增大了23.1%.在电压为1.2V,pH值为6~8,极板间距为5mm时电吸附装置对水中Zn2+的吸附效果最优,动力学分析表明改性活性碳毡吸附Zn2+更符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,除此以外,电吸附循环实验表明用20%硝酸为再生液,通过电极反接,改性活性碳毡的再生率>74%,说明在电吸附Zn2+过程中改性活性碳毡具有良好的再生性.

关键词：改性活性碳毡锌离子电吸附再生

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

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环境科学学报 2018年第4期38卷 1509-1513页

作者：吴擎昊马秀梅卢善富相艳梁大为北京航空航天大学空间与环境学院北京100191

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... 详细信息

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.

关键词：活性碳毡流通式电容去离子电吸附容量

活性碳毡电路屏复合材料的结构设计与吸波性能研究

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活性碳毡电路屏复合材料的结构设计与吸波性能研究

作者：臧永菊东华大学

学位级别：硕士

本论文基于结构型吸波复合材料的设计原理,以含有频率选择表面(FSS)的活性碳毡(ACF)作为吸波体,玻璃纤维布为阻抗匹配层制备环氧树脂基活性碳毡电路屏(ACFFS)吸波复合材料。设计了感性缝隙型、容性贴片型、组合单元型三种类型的FSS,最... 详细信息

本论文基于结构型吸波复合材料的设计原理,以含有频率选择表面(FSS)的活性碳毡(ACF)作为吸波体,玻璃纤维布为阻抗匹配层制备环氧树脂基活性碳毡电路屏(ACFFS)吸波复合材料。设计了感性缝隙型、容性贴片型、组合单元型三种类型的FSS,最终优化了材料的吸波性能。论文系统研究了不同类型的FSS对复合材料吸波性能的影响因素,并初探了吸波机理。主要研究内容及结论如下：(1)分别制备了三种感性缝隙型FSS,并研究不同形状、尺寸、排列方式对材料吸波性能的影响。结果表明：感性FSS缝隙单元的结构参数对复合材料的吸波衰减性能影响显著;三角缝隙碳毡电路屏复合材料获得的有效带宽明显优于圆形缝隙。对于圆形缝隙碳毡电路屏复合材料,当缝隙直径为28mm、间距为8mm时,其最低反射衰减值为-27.1dB,-10dB以下有效吸收带宽为6.1GHz。对于三角缝隙碳毡电路屏复合材料,当缝隙反向交错排列、边长为30mm、间距为12mm时,垂直极化和水平极化下有效吸收宽度分别可达12.6GHz和9.8GHz。感性缝隙型FSS吸波机理主要是：电磁波在FSS与全反射板之间多次反射,而逐渐被ACF毡自身损耗机制而衰减吸收。(2)设计了具有带阻性的容性贴片型FSS。分别制备了含圆形、同向平行排列三角形、反向交错排列三角形的三种类型容性FSS。发现：容性贴片FSS对材料的吸波性能的影响与感性缝隙型FSS相似,都与单元的形状、尺寸、排列方式密切相关。贴片型容性碳毡电路屏复合材料,比较容易产生两个以上的多峰吸收现象,-10dB以下的吸收衰减较多活跃在低、中频区域(2-10GHz)。同时发现对于具有方向性的三角贴片,其垂直极化和水平极化下的吸收效果差异很大,例如,反向交错排列的贴片ACFFS复合材料,在垂直极化可以获得高达15.3GHz有效吸收带宽,但在水平极化却显示出较强的频率选择性。因此,通过设计FSS的单元结构参数,可以获得符合特定应用需求的吸波复合材料。研究进一步证实贴片型容性ACFFS的周期结构与感性的有所不同,前者对入射电磁波的吸收衰减效应主要受涡流损耗和散射效应影响。(3)进一步研究了同时含有感性缝隙和容性贴片的组合单元型FSS的复合材料的吸波性能。结果表明：将容性贴片填至三角缝隙中,虽然有效带宽有所降低,但在一定程度上可以实现对低频区域电磁波的吸收。另外,将容性贴片单元填至感性FSS圆形缝隙中,虽然其最低反射衰减值略有降低,但-10dB以下有效吸收带宽被有效地拓宽且向低频移动,同时贴片的大小具有最优值。对比知,在缝隙中加入圆形贴片比三角贴片的吸波效果要好。当将圆贴片嵌入圆形缝隙中,贴片直径为28mm时,圆形缝隙电路屏复合材料的有效吸收带宽得到很好的改善,由4.1GHz增至9.5GHz。因此,组合单元型为碳毡电路屏复合材料在低频区域的有效吸收提供一定的设计思路。组合单元的频率响应特性同时兼有带通和带阻的双带特性,其对入射电磁波的吸收衰减效应也主要是感性屏与容性屏相互耦合作用的结果。论文通过合理设计FSS结构单元,同时将FSS与ACF有效地复合使用,成功制备出了具有高吸收、宽频的承载型功能吸波复合材料。目前吸波材料研究的关键是设计和制备具有质量轻、吸收强、吸波频带宽等优异性能的高效吸波材料。本论文的研究,为具有特殊应用需求的吸波复合材料提供了有价值的设计参考。

关键词：活性碳毡电路屏吸波材料有效吸收带宽

TiO_(2)-ACF复合电极制备及光电催化性能研究

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水处理技术 2022年第2期48卷 85-88,92页

作者：泰舒芸包芮于陈宸赵越马福兰李华中央民族大学生命与环境科学学院环境系北京100081

为有效提高粉末TiO_(2)光电催化活性和分离性,以钛酸异丙酯为钛源,十六烷基三甲基溴化铵为模板,通过水热-提拉浸渍法在活性碳毡(active carbon felt,ACF)上负载TiO_(2)制备复合光电极(TiO_(2)-ACF)。利用SEM、XRD、EDS对材料的形貌、晶... 详细信息

为有效提高粉末TiO_(2)光电催化活性和分离性,以钛酸异丙酯为钛源,十六烷基三甲基溴化铵为模板,通过水热-提拉浸渍法在活性碳毡(active carbon felt,ACF)上负载TiO_(2)制备复合光电极(TiO_(2)-ACF)。利用SEM、XRD、EDS对材料的形貌、晶型结构及元素分布进行表征。通过改变二氧化钛前驱液比例和水热反应时间优化TiO_(2)-ACF制备条件,改变电压探究最佳光电催化降解条件。结果表明,锐钛矿晶型TiO_(2)颗粒粒径约为12.84 nm,分布均匀无明显团簇,似薄膜状包覆在碳毡表面。在模拟太阳光及0.8 V电压条件下,亚甲基蓝(methylene blue,MB)和邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP)去除效果显著,符合一级反应动力学模型,三次再生循环后仍可保持90%的降解效率。

关键词：二氧化钛活性碳毡光电催化邻苯二甲酸二甲酯

纤维（毡）/环氧树脂电路模拟吸波材料的制备与性能研究

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纤维（毡）/环氧树脂电路模拟吸波材料的制备与性能研究

作者：郑长进天津大学

学位级别：硕士

本文分别以碳化硅纤维和活性碳毡为吸收剂,采用热压法制备了碳化硅纤维(活性碳毡)/环氧树脂电路模拟吸波材料。研究了碳化硅纤维正交排布方式下,纤维间距、添加导电碳黑和化学镀镍处理对碳化硅纤维/环氧树脂复合材料吸波性能的影响;通... 详细信息

本文分别以碳化硅纤维和活性碳毡为吸收剂,采用热压法制备了碳化硅纤维(活性碳毡)/环氧树脂电路模拟吸波材料。研究了碳化硅纤维正交排布方式下,纤维间距、添加导电碳黑和化学镀镍处理对碳化硅纤维/环氧树脂复合材料吸波性能的影响;通过改变活性碳毡电路模拟结构周期单元的形状和尺寸,研究其对活性碳毡/环氧树脂复合材料吸波性能的影响。研究结果表明,纤维间距对碳化硅纤维正交电路屏/环氧树脂复合材料的吸波性能有很大的影响,随着纤维间距的减小,材料的吸波性能提高,当纤维间距为2mm的时候,可获得有效频带宽达9GHz,最大吸收峰值为-19.4dB的反射衰减;纤维间距、镀镍增重率对化学镀镍SiC纤维正交电路屏/环氧树脂复合材料的吸波性能有很大的影响,总体来看(综合考虑有效带宽和最大吸收峰值),随着纤维间距或增重率的增大,材料的吸波效果先增强而后减弱。当纤维间距为8mm,增重率为283.3mg/g时,可获得有效频带达4.5GHz,最大吸收峰-24.3dB的反射衰减;添加导电碳黑恶化了碳化硅纤维正交电路屏/环氧树脂复合材料的吸波性能。对于活性碳毡/环氧树脂复合吸波材料,当以整块活性碳毡为吸收剂时,材料的吸波性能较差,在2～18GHz波段上没有达到-10dB以下的反射衰减;而通过把活性碳毡制成矩形、等“十”字形、正三角形、环正方形和迷宫正方形等几种周期单元的电路模拟结构,以此作为吸收剂,材料的吸波性能得到大幅度地改善,在8～18GHz频段表现出优异的吸波性能。

关键词：吸波材料吸收剂电路模拟碳化硅纤维化学镀镍活性碳毡