自支撑一维纳米孔炭材料的制备、改性及其电容式脱盐性能研究

21世纪，淡水资源危机已成为困扰世界各国经济和社会发展的一个制约因素。发展脱盐技术，将占地球总水量97％以上不能直接饮用或灌溉的海水和苦咸水转化为可利用的淡水，是解决淡水资源短缺的一条重要途径。本项目拟采用一维纳米孔炭材料，并与导电金属氧化物进行复合，构建空间网状结构和自支撑结构，研究其在电化学电容装置中去离子化的性能，阐明材料的微观结构与脱盐性能之间的关系；探讨纳米炭材料在去离子化中的新现象和新规律，实现电容式脱盐方法的功能设计和调控。这对电容式咸水淡化技术的发展及应用具有重要的意义。

随着人口的增长和工农业的发展，全球水资源的短缺状况面临十分严峻的形势。发展脱盐技术，将海水或苦咸水转化为可供人类生产生活使用的淡水，是解决目前淡水资源短缺的一条重要途径。电容式脱盐是利用多孔电极材料在直流电场作用下产生的电吸附作用去除溶液中带电离子的一种新兴脱盐技术，具有能耗低、无污染、可再生等优点。本项目采用自支撑结构的一维多孔炭材料，包括活性炭纤维、碳纳米管海绵以及电纺纳米碳纤维作为电容式脱盐的电极材料，通过材料的制备和改性，研究了电容式装置中去离子化的性能，阐明了材料的微观结构与脱盐性能之间的关系，并探讨了纳米炭材料在去离子化中的新现象和新规律。这对电容式脱盐技术的发展及应用具有重要的意义。