碳纤维织布电极电吸附脱盐性能及不同隔片对电极性能的影响

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1、学校代号10532学号S1501000591分类号TU99密级公开1硕士学位论文碳纤维织布电极电吸附脱盐性能及不同隔片对电极性能的影响学位申请人姓名姚启翰培养单位土木工程学院导师姓名及职称施周教授学科专业土木工程研究方向水质净化与水污染控制论文提交日期2018年5月25日1学校代号：10532学号：S15010005密级：公开湖南大学硕士学位论文碳纤维织布电极电吸附脱盐性能及不同隔片对电极性能的影响学位申请人姓名：姚启翰1导师姓名及职称：施周教授1培养单位：土木工程学院1专业名称：土木工程1论文提交日期：2018年5月25日1论文答辩日期：2018年5月30日1答辩委员

2、会主席：许仕荣教授1TheperformanceofactivatedcarbonfiberelectrodeandtheeffectofdifferentseparatorsonelectrodeperformancebyYAOQihanB.E.(HunanUniversity)2015C.AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMunicipalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniver

3、sitySupervisorProfessorSHIZhouMay，2018I湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和阅。本人授权湖南大学可

4、以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书。2．不保密。(请在以上相应方框内打”√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I碳纤维织布电极电吸附脱盐性能及不同隔片对电极性能的影响摘要电吸附（CapacitiveDeionization，CDI）技术是一种新型水处理技术，具有耗能少，工艺操作简单和无副产物产生等特点，近年来该技术随着碳材料的不断发展引起了学者们的广泛关注。为提升CDI技术脱盐效率，本课题构建了循环式电吸附脱盐装置，并利用该装置进行

5、了传统CDI技术脱盐性能测试和工艺条件的优化等实验研究。在此基础上，利用不同的隔片对传统CDI脱盐技术进行了强化与改进，并对相关机理做出分析。研究结果对提升CDI技术的脱盐效率和工业化体系的发展有所裨益。主要硏究内容与结果如下：在原有电极基础上，在CDI装置中放置不同的隔片，进一步改善CDI脱盐效果。实验发现加入铁质隔片和碳质隔片的CDI装置（SSF-CDI和CNT-CDI）的电吸附量有所提升，加入纸质隔片的CDI装置（FP-CDI）导致脱盐效率下降。吸附动力学的拟合结果表明，CDI、SSF-CDI和CNT-CDI系统电极吸附去除氯化钠的2过程均符合准一级动力学模型，其

6、相关系数R大于0.98，它们去除氯化钠均以电吸附作用为主。吸附热力学拟合结果表明，CDI、SSF-CDI和CNT-CDI电极对氯2化钠的去除过程均与Langmuir等温吸附模型相符合，其线性相关系数R均大于0.98，它们对离子的去除以单分子层吸附为主。热力学实验表明，CDI、SSF-CDI和CNT-CDI系统的ΔG在实验温度下均为小于零，表明离子的吸附过程是自发的。计算结果表明，CDI去除氯化钠为放热反应，温度升高不利于电吸附去除氯化钠的进行。整个吸附过程主要通过库仑力作用实现的，也是氯化钠由无序状态转换为有序状态的过程。关键词：活性碳布；电吸附；双电层；氯化钠II硕士

7、毕业论文AbstractCapacitivedeionization,asanemergingwatertreatmenttechnology,hassomeadvantagesoflowenergyconsumption,simpleconstructionandnoby-products,whichareattractingmoreandmoreattentionswiththedevelopmentofcarbonmaterial.InordertoimprovethedesalinationefficiencyofCDI,acyc