分级多孔炭的制备及电容脱盐性能的研究

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分级多孔炭的制备及电容脱盐性能的研究
电容脱盐技术是基于电化学双电层原理的一种新兴、节能的脱盐技术,具有所需电压低、能耗小和无二次污染等优点,受到国内外研究学者的广泛关注。多孔炭由于原料来源广、廉价易得、比表面积大、孔结构可调和物理化学性质稳点等优点,常被用于电容脱盐。
在多孔炭中,微孔为材料提供大的比表面积,有利于脱盐量提高,但微孔孔径较小,不利于离子的传输;中孔孔径较大,离子扩散阻力小,有利于快速脱盐,其表面积利用率高,但中孔炭的比表面积较小,脱盐量有限;大孔的比表面积很有限,对脱盐的贡献可以忽略,但大孔会减小离子的传输路径,加快脱盐速度。因此,具有微孔-中孔-大孔的分级多孔炭兼具高的脱盐容量和快速的脱盐速率。
本论文采用模板法,活化法制备了三种不同的分级多孔炭,考察了它们的电容脱盐性能,具体内容如下:(1)以柠檬酸为炭前驱体,乙酸镍为模板,通过静电纺丝、固化、炭化和酸洗等过程,制备出中孔率高、表面具有炭壳的分级多孔纳米炭纤维。当柠檬酸与乙酸镍的质量比为1:1.5时,所得分级多孔纳米炭纤维的平均直径为88.7 nm,比表面积、孔容积和中孔率分别达到218 m2/g、0.40 cm3 ...

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关键词：国内外研 物理化学 研究学者 表面积 柠檬酸