编号：CYYJ02855
篇名：活性炭与炭黑混合电极的脱盐性能及相关工艺参数的优化
作者：刘洁 王晓菊 沈格 马俊俊 刘春 牛建瑞
关键词： 混合电极 MCDI 参数优化 动力学 热力学
机构： 河北科技大学环境科学与工程学院 河北省污染防治生物技术实验室
摘要： 混合电极中各组分的质量比是影响膜电容去离子(membrane capacitive deionization,MCDI)系统脱盐性能的重要因素。重点研究了混合电极中活性材料(活性炭)、导电剂(炭黑)和粘结剂(聚四氟乙烯)3种组分的质量比对MCDI系统脱盐性能的影响,并优化了工艺参数。实验结果表明,在进水氯化钠质量浓度为0.4 g·L−1时,控制活性炭、炭黑及聚四氟乙烯的质量比为8∶1∶1、运行电压为1.2 V,进水流速为4 mL·min−1,MCDI系统具有较优异的脱盐性能,其吸附容量和脱盐速度分别为10.13 mg·g−1和0.44μmol·(cm2·min)−1,电荷效率和单位能量脱盐量可分别达95.27%和8.23μmol·J−1;而且,增大进水中氯化钠浓度会进一步提升MCDI系统的吸附容量和脱盐速度,但其脱盐率会有所降低。吸附热力学和动力学拟合结果表明,此混合电极材料脱盐过程分别符合Freundlich吸附等温方程和准二级动力学方程。
