全自動過濾器電吸附技術(shù)電極的制備

       吸附劑材料的選擇和電極的制備成型過程是電吸附技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。為了能吸附大量帶電粒子，吸附劑必須擁有足夠大的比表面積，因此采用的吸附劑往往是多孔碳材料，如活性炭、活性 碳纖維、碳?xì)饽z、碳納米管等。
       1活性炭電極
      活性炭是水處理中應(yīng)用的吸附劑，有活性炭粉末和活性炭顆粒兩種產(chǎn)品形態(tài)，具有生產(chǎn)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。將活性炭顆粒用環(huán)氧膠黏在一起，只露出顆粒的一面，作為工作電極。 實(shí)驗(yàn)中用KOH溶液和TiO2納米粒子對活性炭顆粒做了改性處理，結(jié)果都提高了吸附容量。銘源還用有序中孔活性炭做電極，研究表明：有序中孔活性炭和普通活性炭的比電容分別為133 F／g 和107 F／g；在1.2 V電壓條件下，對質(zhì)量濃度為 20 mg／L的NaCI溶液的吸附容量分別為 11.6 μmol／g和4.3 μmol／g。
銘源凱德將活性炭粉末與聚四氟乙烯、碳黑以不同比例混合，用去離子水和無水乙醇作溶劑，將混合物攪拌使其均勻，然后滾壓數(shù)次成為片狀， 加壓放置后制成電極。當(dāng)活性炭粉末與聚四氟乙烯、碳黑的質(zhì)量比為84：4：12時(shí)，通過循環(huán)伏安測試得到的電容和電吸附除鹽率zui高，均為市售碳布的2倍。
        2碳?xì)饽z電極
        碳?xì)饽z具有高比表面積(400～1 100 m2／g)、低電阻、納米級孔洞、高電容等特點(diǎn)，因?yàn)榭锥聪噙B，容易控制孔徑和密度，是理想的電極材料。將市售的兩種不同比表面積的碳?xì)饽z薄片 壓在鈦板上作為工作電極，研究被吸附離子種類、 濃度及所加電壓對電吸附的影響。¨訓(xùn)用 糠醛和酚醛樹脂為原料，無水鹽酸為催化劑，正丙醇為溶劑，85℃恒溫水浴下老化5—7 d，并經(jīng)過超臨界石油醚干燥、碳化等步驟制得碳?xì)饽z。將制得的碳?xì)饽z切割成不同厚度的薄片，用導(dǎo)電膠將切片黏于石墨紙上，即得碳?xì)饽z電極。他用此電極研究了電壓、NaCl濃度和電極厚度對電吸附的影響。
       3活性碳纖維電極
      活性碳纖維有高比表面積和較大的吸附容量， 并且活性碳纖維制品種類眾多，有毛氈(無紡布)、 紙片、蜂窩狀物、織物、雜亂的短纖維和纖維束等形狀，因?yàn)榭梢灾苯蛹舫珊线m的尺寸做電極片，使得活性碳纖維作為電吸附電極更簡單方便，易于實(shí)現(xiàn)。
銘源用傳統(tǒng)的三電極體系研究活性碳纖 維電極的電吸附。實(shí)驗(yàn)先將活性碳纖維用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5％的HCl煮，經(jīng)去離子水清洗后再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的NaOH煮，zui后用去離子水煮。將處理后的 (25±0．5)mg的活性碳纖維片連接一鉑絲作為工作電極，對一甲酚的電吸附行為進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電化學(xué)極化能有效提高吸附容量。 研究了用活性碳布做電極吸附水溶 液中除草劑噻草平。用去離子水沖洗和過硫酸銨氧化進(jìn)行前處理后，剪成合適尺寸，貼在金片上即為工作電極。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碳布的陽極極化明顯提高了對噻草平的吸附率。
         4碳納米管電極
         碳納米管具有特殊的中空結(jié)構(gòu)、大的比表面積、低電阻率和很高的穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于電池材料、儲氫材料、平面顯示器材料、化學(xué)傳感器材料和超大容量電容器材料等領(lǐng)域。
        研究了固定在熱解石墨片上的單壁納米管電極對四氨基酞菁鉆的優(yōu)先電吸附。 實(shí)驗(yàn)將單壁納米管長度變短，酸洗純化后將石墨板制成一容器形狀，將單壁納米管固定在石墨上，用一銅絲相連作為工作電極。研究發(fā)現(xiàn)，四氨基酞菁鈷與單壁納米管側(cè)壁的強(qiáng)堆疊作用是優(yōu)先吸附過程的主要原因。
制備了直徑為40~60 nm的高質(zhì)量、大長徑比的多壁碳納米管。將經(jīng)硝酸前處理的碳納米管用球磨機(jī)粉碎，以酚醛樹脂為膠黏劑、烏洛脫品為固化劑，通過熱壓法制成電極，然后在850℃的吸附效果提高很多。

         5復(fù)合電極
        制備了比表面積為900—1 700 m2／g、 密度為0．05 g／cm3的碳?xì)饽z。再將硅膠按不同比例加入到碳?xì)饽z中，通過黏貼滾壓法即可制成電極。該方法可簡化生產(chǎn)程序，提高潤濕性、機(jī)械強(qiáng)度和電吸附效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入50％硅膠 的復(fù)合電極電容去離子過程表現(xiàn)出良好性能。 
         用活性炭和碳納米管制備了復(fù)合電極片。研究結(jié)果表明，含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10％碳納米管的復(fù)合電極的除鹽性能，并且很容易再生。