分会

第三十分会：环境化学

摘要

电容去离子（Capacitive deionizationz，CDI）是一种基于电化学双电层电容的电吸附脱盐技术，具有成本低廉、低污染、低能耗、操作简单和可再生等诸多优势，在硬水软化、海水淡化和废水处理等领域具有广阔应用前景。石墨烯因其独特的二维纳米结构，大离域电子网络、优异导电性和比表面积大等优势，在CDI电极材料研究中一直是研究热点[1]。 我们课题组多年来致力于耦合共价及非共价有机合成技术，将系列有机分子功能到石墨烯上，形成结构稳定具有三维纳米多孔结构的复合电极材料。我们利用间苯二胺（mPEA）和GO反应得到功能化石墨烯（fG），将适量的AC和fG混合超声处理，获得AC/mPEA-fG三维石墨烯互联网络架构复合材料。经测试，AC/mPEA-fG在NaCl溶液中的最佳电吸附容量为12.58 mg/g，是普通AC（5.31 mg/g）的2.37倍[2]。我们还以GO为前躯体，实现了对苯二胺（DAB）功能化石墨烯（DAB-mGO）的“一锅法”制备，130 ℃下制备的DAB-mGO130在1.4 V电压下，对Na+，Mg2+，Ca2+溶液中的电吸附容量分别为7.88，8.02和13.55 mg/g，这些数值是商业AC的1.3~1.5倍[3]。我们再次利用“一锅法”合成了多亚乙基胺官能化的GO纳米复合材料，基于三乙基四胺改性的石墨烯与AC（质量比1：9）掺杂复合材料（TETA-mGO/AC-10%）电极的电容去离子装置具有最佳电吸附性能，在1.6 V的电压下，比电容值为147.29 F/g，盐吸附容量为15.17 mg/g[4] 。。我们还成功合成了SnO2纳米粒子和胺化聚苯乙烯（PPAS）共修饰的GO纳米复合材料。结论表明，120 ℃下制备的SnO2/PPAS-rGO-120电极在1.8 V的电压下，对30.5 mg/L的低浓度NaCl溶液仍有8.07 mg/g的优异电吸附性能。

关键词

电容去离子;电极材料;石墨烯;有机功能化

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