吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)材(cai)料的(de)選擇(ze)和電極的(de)制(zhi)備成(cheng)型過程是(shi) 電吸(xi)附(fu)(fu)技術實際(ji)應用(yong)的(de)關鍵。為(wei)了能吸(xi)附(fu)(fu)大量帶(dai) 電粒子，吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)必(bi)須(xu)擁有(you)足夠(gou)大的(de)比表(biao)面積，因此 采用(yong)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)往往是(shi)多孔碳(tan)材(cai)料，如活性(xing)炭(tan)、活性(xing) 碳(tan)纖維、碳(tan)氣(qi)凝膠、碳(tan)納米管等。

1活性炭電極

活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)是水處理中應用(yong)最(zui)為(wei)(wei)廣泛的(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑，有 活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)粉(fen)末(mo)和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)顆粒(li)兩種產(chan)品形(xing)態，具有生產(chan) 簡單(dan)、成本低等(deng)優(you)點。Zou等(deng)將活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)顆粒(li)用(yong)環氧膠(jiao)黏(nian)在一(yi)起，只露出(chu)顆粒(li)的(de)一(yi)面，作為(wei)(wei)工作電(dian)(dian)極。 實驗中用(yong)KOH溶(rong)(rong)液(ye)和TiO2納米粒(li)子對活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)顆粒(li)做了(le)改(gai)性(xing)(xing)(xing)處理，結果都提高(gao)了(le)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)容(rong)量(liang)。Zou 等(deng)還用(yong)有序中孔(kong)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)做電(dian)(dian)極，研(yan)究表(biao)明：有序中孔(kong)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)和普通活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)比電(dian)(dian)容(rong)分(fen)別(bie)(bie)為(wei)(wei)133 F／g 和107 F／g；在1.2 V電(dian)(dian)壓條件下，對質量(liang)濃度為(wei)(wei) 20 mg／L的(de)NaCI溶(rong)(rong)液(ye)的(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)容(rong)量(liang)分(fen)別(bie)(bie)為(wei)(wei) 11.6 μmol／g和4.3 μmol／g。

Park等將活性炭粉末與(yu)聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)、碳黑(hei)以不同比例混合(he)，用(yong)去離(li)子水(shui)和(he)(he)無水(shui)乙(yi)醇作溶(rong)劑，將混合(he)物攪拌l h使其均勻，然后(hou)滾壓(ya)數(shu)次成(cheng)為片(pian)狀， 加壓(ya)放(fang)置后(hou)制成(cheng)電極。當活性炭粉末與(yu)聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)、碳黑(hei)的質量比為84：4：12時，通過循環伏安測(ce)試得到的電容和(he)(he)電吸(xi)附除(chu)鹽率最(zui)高(gao)，均為市售碳布(bu)的2倍(bei)。

2碳氣凝膠電極

碳(tan)氣(qi)凝膠(jiao)具有(you)高比(bi)(bi)表(biao)面(mian)積(400～1 100 m2／g)、低電(dian)(dian)(dian)阻、納米級孔洞(dong)、高電(dian)(dian)(dian)容等特點(dian)，因(yin)為(wei)(wei)孔洞(dong)相 連，容易控(kong)制(zhi)(zhi)孔徑和密(mi)度(du)，是理想的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極材料。Ying等將市售的(de)(de)兩種不同比(bi)(bi)表(biao)面(mian)積的(de)(de)碳(tan)氣(qi)凝膠(jiao)薄(bo)片(pian)(pian) 壓在(zai)鈦板上作為(wei)(wei)工作電(dian)(dian)(dian)極，研究被吸(xi)(xi)附離子種類、 濃度(du)及所加(jia)電(dian)(dian)(dian)壓對(dui)電(dian)(dian)(dian)吸(xi)(xi)附的(de)(de)影(ying)響。王萬兵等¨訓用(yong) 糠醛(quan)和酚(fen)醛(quan)樹脂為(wei)(wei)原料，無水鹽(yan)酸為(wei)(wei)催化劑，正丙 醇為(wei)(wei)溶劑，85℃恒(heng)溫(wen)水浴下老(lao)化5—7 d，并經過超 臨(lin)界(jie)石油醚干燥、碳(tan)化等步(bu)驟制(zhi)(zhi)得碳(tan)氣(qi)凝膠(jiao)。將制(zhi)(zhi) 得的(de)(de)碳(tan)氣(qi)凝膠(jiao)切(qie)(qie)割(ge)成(cheng)不同厚度(du)的(de)(de)薄(bo)片(pian)(pian)，用(yong)導電(dian)(dian)(dian)膠(jiao)將 切(qie)(qie)片(pian)(pian)黏于石墨紙上，即(ji)得碳(tan)氣(qi)凝膠(jiao)電(dian)(dian)(dian)極。他用(yong)此(ci)電(dian)(dian)(dian) 極研究了電(dian)(dian)(dian)壓、NaCl濃度(du)和電(dian)(dian)(dian)極厚度(du)對(dui)電(dian)(dian)(dian)吸(xi)(xi)附的(de)(de) 影(ying)響。

3活性碳纖維電極

活(huo)性(xing)(xing)碳纖(xian)維有高比表面積(ji)和較(jiao)大的(de)吸(xi)附(fu)容量， 并(bing)且活(huo)性(xing)(xing)碳纖(xian)維制品種類眾多，有毛氈(無紡布(bu))、 紙(zhi)片(pian)、蜂窩狀物、織物、雜亂的(de)短纖(xian)維和纖(xian)維束(shu)等形 狀，因為(wei)可以直(zhi)接剪成合適的(de)尺(chi)寸做(zuo)電極(ji)片(pian)，使得 活(huo)性(xing)(xing)碳纖(xian)維作為(wei)電吸(xi)附(fu)電極(ji)更簡(jian)單方便，易于實現(xian)。

Han等用(yong)傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)電(dian)(dian)(dian)極(ji)體系研究(jiu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)纖 維(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)吸(xi)(xi)附(活(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)纖維(wei)(wei)為(wei)(wei)(wei)中(zhong)國(guo)鞍山活(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)纖 維(wei)(wei)廠生產)。實驗先將活(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)纖維(wei)(wei)用(yong)質(zhi)量(liang)分數為(wei)(wei)(wei) 5％的(de)(de)(de)(de)(de)HCl煮，經去離子水清洗后(hou)再用(yong)質(zhi)量(liang)分數為(wei)(wei)(wei) 5％的(de)(de)(de)(de)(de)NaOH煮，最后(hou)用(yong)去離子水煮。將處理后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de) (25±0．5)mg的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)纖維(wei)(wei)片連接一鉑絲作為(wei)(wei)(wei)工 作電(dian)(dian)(dian)極(ji)，對(dui)rr／一甲酚的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)吸(xi)(xi)附行為(wei)(wei)(wei)進(jin)行研究(jiu)，實驗結(jie) 果表(biao)明，電(dian)(dian)(dian)化學極(ji)化能(neng)有效(xiao)提高吸(xi)(xi)附容量(liang)。 Ahn等和Oh等用(yong)活(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)纖維(wei)(wei)布(活(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)布)做電(dian)(dian)(dian)極(ji)處理NaCl溶液(活(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)布為(wei)(wei)(wei)日本(ben)Kuraray 公司(si)生產)。實驗中(zhong)用(yong)1 mol／L的(de)(de)(de)(de)(de)KOH和HN03 溶液對(dui)活(huo)性(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)布進(jin)行改J陛，在1．5 V的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓下處理電(dian)(dian)(dian) 導率為(wei)(wei)(wei)2 000μs/cm和6 000μs/cm的(de)(de)(de)(de)(de)NaCI溶液。

Allia等研究了(le)用(yong)活性(xing)碳布(bu)做電極(ji)(ji)吸附(fu)水溶 液中除(chu)草(cao)(cao)劑(ji)噻草(cao)(cao)平(ping)(活性(xing)碳布(bu)由法國ACTITEX提(ti)供)。用(yong)去離(li)子水沖洗和過硫酸銨氧化(hua)進行(xing)前處理 后，剪成合適尺寸，貼在(zai)金片上即為工作電極(ji)(ji)。實 驗結果(guo)表明，碳布(bu)的(de)(de)陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)明顯提(ti)高了(le)對噻草(cao)(cao)平(ping)的(de)(de)吸附(fu)率。

Ryoo等用Ti02溶膠(jiao)(jiao)對活(huo)性碳布進(jin)行改(gai)(gai)性 研究(活(huo)性碳布為(wei)(wei)日本Kuraray公司生產)。將活(huo)性 碳布裁成(cheng)5 cm×5 cm，使活(huo)性碳布在攪拌(ban)狀態下(xia)與 含TiO：溶膠(jiao)(jiao)的醇(chun)鹽反應24 h，再(zai)用無水乙醇(chun)洗掉未 反應的醇(chun)鹽，烘(hong)干(gan)后壓(ya)在同樣大小的鈦網上作為(wei)(wei)電極。實驗結果表明(ming)，活(huo)性碳布改(gai)(gai)性后物理吸(xi)附明(ming)顯 降低而電吸(xi)附明(ming)顯提高。

4碳納米管電極

碳納米管具有特殊的中(zhong)空結構、大的比表(biao)面積(ji)、低電阻率和(he)很高的穩定性，廣泛應用(yong)于(yu)電池材 料、儲氫材料、平面顯示器材料、化學傳(chuan)感器材料和(he) 超大容量電容器材料等領域(yu)。

Ozoemena等研究了固定(ding)在(zai)(zai)熱解石墨(mo)(mo)(mo)片上的 單壁納(na)(na)米(mi)管(guan)電極(ji)對四氨基酞菁(jing)(jing)鉆(zhan)的優(you)(you)先電吸附。 實驗將單壁納(na)(na)米(mi)管(guan)長度變(bian)短，酸(suan)洗(xi)純化后(hou)將石墨(mo)(mo)(mo)板 制(zhi)成一(yi)(yi)容器(qi)形狀，將單壁納(na)(na)米(mi)管(guan)固定(ding)在(zai)(zai)石墨(mo)(mo)(mo)上，用(yong)一(yi)(yi)銅絲相連(lian)作為工作電極(ji)。研究發現，四氨基酞菁(jing)(jing) 鈷與單壁納(na)(na)米(mi)管(guan)側壁的強π-堆疊作用(yong)是優(you)(you)先吸附 過程的主要原因(yin)。

Zhang等(deng)和Dai等(deng)制(zhi)備了直(zhi)徑(jing)為40~60 nm的(de)高質量(liang)、大長(chang)徑(jing)比的(de)多壁碳納米管。將經 硝酸前處理的(de)碳納米管用球磨機粉碎(sui)，以酚(fen)醛樹(shu)脂 為膠黏劑、烏(wu)洛脫(tuo)品為固化劑，通(tong)過熱壓(ya)法(fa)制(zhi)成電(dian) 極(ji)，然(ran)后(hou)在(zai)850℃的(de)吸附(fu)效 果提(ti)高很多。Wang等(deng)也制(zhi)備了直(zhi)徑(jing)為30 nm、 長(chang)度為幾微米的(de)碳納米管，并(bing)用HNO，浸泡以去除 催化劑Ni粒子(zi)，再和聚四氟(fu)乙烯按質量(liang)比95：5混 合，制(zhi)成電(dian)極(ji)，將電(dian)極(ji)壓(ya)在(zai)0.8 mm厚的(de)Ti網做(zuo)工作(zuo)電(dian)極(ji)，在(zai)不(bu)同電(dian)電(dian)壓(ya)下對不(bu)同初始(shi)濃度的(de)NaCI溶液進行了吸附(fu)研究(jiu)。

5復合電極

Yang等制備了比表面積為900—1 700 m2／g、 密度為0．05 g／cm3的碳氣凝膠。再將硅膠按不同 比例加入到碳氣凝膠中，通過黏貼滾壓法即可制成 電極。該方法可簡化生產程序，提高潤濕性、機械 強度和電吸附效率。實驗結果表明，加入50％硅膠 的復合電極電容去離子過程表現出良好性能。
Zhang等和(he)Dai等用活(huo)性炭和(he)碳納米管(guan)制備(bei)了復(fu)合(he)電極片(pian)。研究結果表明，含質量分數為(wei) 10％碳納米管(guan)的(de)復(fu)合(he)電極的(de)除鹽性能最好，并且(qie)很 容(rong)易高效(xiao)再生。

Gao等用(yong)(yong)碳(tan)納米管(guan)和納米纖維制備(bei)了復合 薄(bo)(bo)膜(mo)電(dian)極(CNTs—CNFs)。實驗中用(yong)(yong)直(zhi)流式(shi)磁(ci)控電(dian) 鍍(du)法在0．3 ㎜厚(hou)的(de)石(shi)墨基底上沉積一薄(bo)(bo)層(ceng)Ni催 化劑，再用(yong)(yong)低壓低溫(wen)熱(re)化學氣相沉積法制備(bei)CNTs-CNFs薄(bo)(bo)膜(mo)電(dian)極。該電(dian)極用(yong)(yong)0．5 mol／L的(de)HCI浸泡 去除催化劑Ni之(zhi)后，用(yong)(yong)于研究(jiu)不同陽(yang)離子(zi)的(de)優先吸(xi)附特性。

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