电吸附用炭气凝胶电极的制备及去离子特性研究

电吸附脱盐技术是将电渗析与离子交换技术相结合而组成的一种新工艺，采用合适的电极材料是电吸附脱盐技术的关键。目前电极材料主要有活性炭、活性炭纤维等，但孔径以微孔为主，有效表面积低，导电性较差，能耗相对较大。因此，迫切需要寻找一种有效表面积较大，孔结构以中孔为主且导电性优良的电极材料。本研究的主要目标是电吸附用炭气凝胶电极的制备，由酚醛树脂-三聚氰胺-间甲酚-甲醛体系出发，通过溶胶-凝胶过程、超临界干燥、炭化等工艺制备2-10nm结构可控的炭气凝胶，将微观结构与其电吸附性能相关联。通过对其表面物理化学性质进行修饰，掺杂过渡金属离子对炭气凝胶进行改性，提高电极吸附容量。阐明电吸附机理，建立炭气凝胶电极上双电层离子吸附的微观模型，并以此组建实用化电吸附模块。此项研究成果，将为炭气凝胶电吸附电极在水体净化等方面的应用提供理论基础。