編號：CPJS06257
篇名：碳納米管流動電極分散性和懸浮穩(wěn)定性的優(yōu)化
作者：趙曉童 徐世昌 馬冬雅 王越 王巧靈
關(guān)鍵詞： 流動電極 磺化碳納米管(CNT-S) 比電容 分散性 懸浮穩(wěn)定性
機構(gòu)： 天津大學化工學院化學工程研究所 化學工程聯(lián)合國家重點實驗室 天津市膜科學與海水淡化技術(shù)重點實驗室
摘要： 流動電極作為一種由碳納米材料、分散劑和去離子水組成的水性懸浮液體系,其良好的材料分散性和懸浮穩(wěn)定性是確保流動電極電容法去離子裝置(FCDI)脫鹽性能的關(guān)鍵。本文以碳納米管(CNT)為流動電極的活性材料,通過磺化劑實現(xiàn)了CNT材料表面的親水化改性,重點研究分析了CNT改性前后流動電極的比電容、分散性和懸浮穩(wěn)定性變化規(guī)律;探究了水性分散劑種類[十二烷基硫酸鈉(SDS)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)]和含量對流動電極性能的影響。結(jié)果表明,改性后的CNT-S流動電極的分散性和懸浮穩(wěn)定性明顯優(yōu)于CNT流動電極,其比電容略低但比電容的穩(wěn)定性較高。與CNT-S具有相同電荷特性的分散劑SDS比CTAB更有助于提高CNT-S流動電極的分散性和懸浮穩(wěn)定性,當SDS比含量為0.6時,CNT-S流動電極的比電容最大,為40.04F/g。在工作電壓為1.2V、SDS比含量為0.6、原料液濃度為1.0g/L(NaCl溶液)時,對FCDI裝置的脫鹽穩(wěn)定性測試結(jié)果表明:裝置的初始鹽移除效率為51.9%,經(jīng)20次循環(huán)脫鹽后其除鹽效率仍可保持在51.6%,證明所制備的流動電極具有很好的循環(huán)穩(wěn)定性,為FCDI技術(shù)實用化開發(fā)提供了實驗依據(jù)。
