基于电化学剥离的石墨烯复合膜电极的制备及电容去离子特性研究

项目名称： 基于电化学剥离的石墨烯复合膜电极的制备及电容去离子特性研究

项目编号： No.51372011

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 孟庆函

作者单位： 北京化工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 电吸附是一种高效无污染的脱盐技术，目前存在吸附容量小、库仑效率低的问题，应用受到一定限制。我们采取制备新型电极材料以及对电极结构进行调整来解决这一实际问题。本课题提出电化学剥离法制备氧化石墨烯并将其还原组装为石墨烯凝胶电极，与离子交换膜复合后，研究复合电极的电容去离子特性。采用温和的具有芳香环结构的酸盐作为阴离子插层试剂，通过石墨阳极电化学剥离制备单层、大尺寸氧化石墨烯，然后将其还原组装成三维结构石墨烯凝胶电极，并在电极表面采用流延法原位刮膜制备阴阳离子膜复合电极。通过研究复合电极在不同溶液条件下电吸附机理，阴阳离子膜的基本理化性能对离子透过选择性的影响，明确离子膜与石墨烯电极之间的协同作用机理，发现复合电极吸脱附性能的影响因素。考察不同种类阴阳离子的电吸附机理，建立复合电极上阴阳离子吸脱附的微观模型，以此优化组建实用化膜电容去离子模块，从而提高吸附容量和库仑效率。

中文关键词： 电容去离子；氧化石墨烯；石墨烯纳米复合物；电极材料；电吸附容量

英文摘要： Electrosorption is an efficient non-polluting desalination technology, but only can be applied in the low concentration of salt water desalination due to limitation by the low adsorption capacity and low Coulombic efficiency of the electrode material. So

英文关键词： Capacitive deionization (CDI)；Graphene Oxide；Graphene nanocomposite；Electrode materials；Electrosorption capacity