多孔碳纤维电极材料的制备及电容去离子性能研究 |
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作者姓名: | 张惠中 田家宇 李健生 朱志高 |
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作者单位: | 1. 南京理工大学环境与生物工程学院;2. 哈尔滨工业大学环境学院;3. 河北工业大学土木与交通学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52000105);;江苏省自然科学基金(BK20200478);;中央高校基本科研业务费专项资金(30922010806); |
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摘 要: | 由于碳纳米纤维比表面积(SSA)较低,在电容去离子(CDI)应用中,其脱盐效率并不理想。该研究采用静电纺丝技术制备了沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)材料与聚丙烯腈(PAN)复合纳米纤维,并通过碳化工艺处理得到多孔碳纳米纤维电极材料。经过优化组分及碳化工艺后,所得碳纤维电极的SSA和孔体积分别高达398.74 m2/g和0.180 cm3/g。在1.2 V和1.6 V电压下,该电极对500 mg/L的NaCl溶液(50 mL)的盐吸附容量分别达21.16 mg/g和39.04 mg/g。此外,电化学测试结果显示,提高碳纳米纤维电极的孔隙率可以在一定程度上提高双电层电容,从而实现更高的离子吸附量和更稳定的储能性能。
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关 键 词: | 电容去离子 吸附 碳纳米纤维 沸石咪唑酯骨架-8 静电纺丝 |
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