聚吡咯-不銹鋼氈復(fù)合電極的制備及其電容性脫鹽研究.pdf

1、電容法去離子技術(shù)(CDI)是一種低電壓操作非膜法脫鹽新技術(shù)，其通過電極充電和放電過程實(shí)現(xiàn)對(duì)原料液的淡化和排濃。該技術(shù)具有能耗低，水利用率高，無二次污染，操作及維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)，在海水和苦咸水淡化等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文以具有耐腐蝕性、強(qiáng)機(jī)械性和多孔性的不銹鋼纖維氈為電極基材，采用恒電位法制備聚吡咯-不銹鋼氈(Ppy/SSFF)復(fù)合電極，重點(diǎn)考察了摻雜劑種類、聚合體系pH值、吡咯單體濃度、聚合時(shí)間、聚合電位等聚合條件對(duì)

2、復(fù)合電極的電容量、比電容、表面形貌等的影響。結(jié)果表明：以高氯酸鋰為摻雜劑得到的復(fù)合電極的比電容最大，電極表面的聚吡咯呈鱗片狀；在pH為4.50、5.91、7.00三種溶液體系中，·pH5.91時(shí)獲得的復(fù)合電極比電容為最大，聚合得到的聚吡咯呈類似菜花狀；在吡咯單體濃度為0.10 mol/L、0.20 mol/L、0.30 mol/L下，復(fù)合電極的比電容隨吡咯單體濃度的增加而增大，得到的聚吡咯的形貌分別為薄片狀、片狀、小腸狀，但是在0.30

3、 mol/L濃度下聚合電極表面有黑色顆粒的存在，容易造成脫鹽過程中溶液污染等問題；在聚合時(shí)間為150-450 s范圍內(nèi)，復(fù)合電極比電容隨聚合時(shí)間的增加而增大，但增加的幅度明顯減小，在實(shí)驗(yàn)條件下均可得到片狀的聚吡咯，且聚合時(shí)間為300 s時(shí)獲得的復(fù)合電極纖維直徑最大；在聚合電位為0.85-0.95 V范圍內(nèi)，其對(duì)復(fù)合電極的比電容及電容的影響較小。0.95V所聚合電極表面纖維直徑最大。綜上，Ppy/SSFF復(fù)合電極的較佳制備條件為：由0.3

4、5 mol/L高氯酸鋰溶液，pH為5.91，0.20 mol/L吡咯單體組成的電解液，聚合電位為0.95 V，聚合時(shí)間為300 s。
　　 本文以1000ppm氯化鈉溶液為研究模型，考察了操作電壓對(duì)復(fù)合電極CDI靜態(tài)脫鹽效果的影響規(guī)律，并對(duì)電極的循環(huán)脫鹽穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明：操作電壓為1.50 V時(shí)電極脫鹽率最大，為3.43％；復(fù)合電極在1.50 V操作電壓下經(jīng)過9次循環(huán)脫鹽后，其脫鹽率僅由初始的3.33％下降到3.2