分會(huì)

第三十分會(huì)：環(huán)境化學(xué)

摘要

電容去離子（Capacitive deionizationz，CDI）是一種基于電化學(xué)雙電層電容的電吸附脫鹽技術(shù)，具有成本低廉、低污染、低能耗、操作簡(jiǎn)單和可再生等諸多優(yōu)勢(shì)，在硬水軟化、海水淡化和廢水處理等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。石墨烯因其獨(dú)特的二維納米結(jié)構(gòu)，大離域電子網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)異導(dǎo)電性和比表面積大等優(yōu)勢(shì)，在CDI電極材料研究中一直是研究熱點(diǎn)[1]。 我們課題組多年來(lái)致力于耦合共價(jià)及非共價(jià)有機(jī)合成技術(shù)，將系列有機(jī)分子功能到石墨烯上，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定具有三維納米多孔結(jié)構(gòu)的復(fù)合電極材料。我們利用間苯二胺（mPEA）和GO反應(yīng)得到功能化石墨烯（fG），將適量的AC和fG混合超聲處理，獲得AC/mPEA-fG三維石墨烯互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)復(fù)合材料。經(jīng)測(cè)試，AC/mPEA-fG在NaCl溶液中的最佳電吸附容量為12.58 mg/g，是普通AC（5.31 mg/g）的2.37倍[2]。我們還以GO為前軀體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)苯二胺（DAB）功能化石墨烯（DAB-mGO）的“一鍋法”制備，130 ℃下制備的DAB-mGO130在1.4 V電壓下，對(duì)Na+，Mg2+，Ca2+溶液中的電吸附容量分別為7.88，8.02和13.55 mg/g，這些數(shù)值是商業(yè)AC的1.3~1.5倍[3]。我們?cè)俅卫谩耙诲伔ā焙铣闪硕鄟喴一饭倌芑腉O納米復(fù)合材料，基于三乙基四胺改性的石墨烯與AC（質(zhì)量比1：9）摻雜復(fù)合材料（TETA-mGO/AC-10%）電極的電容去離子裝置具有最佳電吸附性能，在1.6 V的電壓下，比電容值為147.29 F/g，鹽吸附容量為15.17 mg/g[4] 。。我們還成功合成了SnO2納米粒子和胺化聚苯乙烯（PPAS）共修飾的GO納米復(fù)合材料。結(jié)論表明，120 ℃下制備的SnO2/PPAS-rGO-120電極在1.8 V的電壓下，對(duì)30.5 mg/L的低濃度NaCl溶液仍有8.07 mg/g的優(yōu)異電吸附性能。

關(guān)鍵詞

電容去離子;電極材料;石墨烯;有機(jī)功能化

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