基于活性炭电极的电容去离子技术制备纯水应用研究

作者：檀畅; 李蓓; 王傲; 刘晓静; 姚东瑞; 孙康^*

来源：林产化学与工业, 2023, 43(01): 72-78.

• 电容去离子
• 活性炭
• 电吸附
• 纯水制备

电容去离子技术(CDI)是新型高效低耗的苦咸水淡化技术，本研究探讨了基于活性炭电极的CDI生产纯水的可行性。采用活性炭电极、石墨集流体、有机玻璃隔板等自行设计组装的CDI脱盐系统，以城市自来水为水源，研究了该脱盐系统的脱盐量、能耗、脱盐率、离子截留率、回收率和循环稳定性等。结果表明：活性炭BET比表面积为1 586 m2/g,平均孔径为2.08 nm,孔容积为0.82 cm3/g, XPS分析表明该活性炭含碳、氧、氮的量分别为94.81%、 4.10%和1.09%,表面含有少量的含氧官能团和含氮官能团；电容去离子技术可以制备出离子浓度0.06 mmol/L、溶解性总固体量低于5 mg/L的纯水，产水能耗仅为0.115 5 kWh/m3,脱盐率为98.1%,对各离子截留率为78.6%～99.8%,水回收率达到80%,且脱盐系统经过吸附-脱附循环42次后，电极的脱盐性能保持稳定，循环性能良好。

• 单位
  江苏省中国科学院植物研究所; 南京林业大学; 中国林业科学研究院林产化学工业研究所; 江苏省生物质能源与材料重点实验室