活性炭负载量对电极电容去离子性能的影响

基于静电吸附原理的电容去离子（CDI）技术是一种低能耗脱盐技术，已被用于苦咸水和低盐度废水的淡化处理〔1〕。该方法利用电极固/液界面产生的双电层吸附水体中的离子，因此开发高比表面积炭材料是该技术的重点〔2〕。在各种炭吸附电极中，炭气凝胶以高达400 ~1 100 m2/g 的比表面积和低于40 mΩ 的电阻，被认为是当前较优异的电吸附材料，但高成本使其难以推广应用〔3〕。J. H. Choi〔3〕通过聚偏氟乙烯将价格低廉、比表面积（1 000~2 000 m2/g）更高的活性炭粉粘结在导电基体表面，制备出电容去离子电极，取得较好的脱盐效果。增加活性物质负载量是一种增大电活性层比表面积的有效方法。周邵云等〔4〕发现增加活性炭负载可有效提升电极的充电电容。张玲等〔5〕发现炭负载量对电极单位面积的重金属离子吸附量影响较大。在流动池电吸附研究中，通常使用刮膜法制备活性炭电极，但目前还没有针对该种活性材料负载量的研究。笔者以聚偏氟乙烯作为粘结剂， 将活性炭粉涂覆在导电基体表面制备成电吸附电极， 研究活性炭负载量对电极充电电容及电容去离子效率的影响，为制备高效离子吸附电极提供一定的理论依据。