纳米碳管电极成型工艺对其电吸附脱盐性能影响的研究

添加不同种类和含量的粘结剂, 通过冷压和热压方法, 结合炭化处理等不同工艺制备纳米碳管电极, 利用DC-5电池测试仪分析其在盐水中的充放电性能, 比较其电吸附比电容和等效电 阻, 发现当聚四氟乙烯(PTFE)的量为10%, 聚偏氟二乙烯(PVDF)的量为15%时, 电极可以冷压成型; 酚醛树脂(PR)的量为20%时, 电极可以热压成型, 随着粘结剂的增加, 电极在盐水中的电吸 附比电容降低, 等效电阻增大. 通过纳米碳管电极表面结构、形貌、亲水性及在盐水中电吸附电容和等效电阻的分析, 对其脱盐性能进行比较, 发现添加20%PR粘结剂热压成型电极经 炭化后, 其比表面积大, 内部孔隙丰富, 亲水性好, 在盐水中电吸附比电容大, 等效电阻小, 电吸附脱盐效果最为显著.     

纳米碳管块状电极成型方法的研究进展

概述了当前纳米碳管块状电极成型方法的研究现状,介绍了直接高温热压成型方法、以聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏氟二乙烯(PVDF)为粘结剂的冷压粘结成型方法和以酚醛树脂(PR)为粘结剂的热压粘结成型方法,并对冷压粘结成型和热压粘结成型方法进行了比较,提出了适合液流式电容型脱盐电极的成型方法.     

炭化处理对纳米碳管电极电吸附脱盐性能的影响研究

利用酚醛树脂粘结剂压制纳米碳管电极片,组成电吸附脱盐器,对电极片炭化处理前后,电吸附脱盐器的充放电性能和脱盐效果作了比较,发现电极片经炭化后,电极片比表面积大大增加,表面空隙增多,亲水性能提高,其充放电性能和脱盐效果有了显著改善.     

液流式电容型脱盐器纳米碳管电极的研究

将纳米碳管压制成电极,组装成液流式电容型电吸附脱盐器。经测试发现纳米碳管电极性能稳定,在盐水溶液中等效电阻小,约为2．4Ω;纳米碳管电极比脱盐量与盐水初始浓度之间存在如下关系：Wdesal=0．18C^1/3;在液流式电吸附脱盐器中,纳米碳管电极具有良好的稳定性和较长的使用寿命。     

多壁纳米碳管电极电吸附脱盐性能的研究

利用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对多壁纳米碳管形貌和晶型结构进行分析,发现多壁纳米碳管管径分布范围窄,其层间距大于高定向石墨,且随着管径的增大逐渐减小;利用多壁纳米碳管对氮气吸附实验分析其表面结构,发现其比表面积和孔容随管径的增大而减小,所形成的空隙绝大部分为中孔;将多壁纳米碳管处理后,压制成电极,组装成电吸附脱盐器,研究纳米碳管管径对电极电容和脱盐性能的影响,结果表明多壁纳米碳管管径越小,电极比电容越高,脱盐能力越强,随着中孔比表面积增大电极比电容和电极单位脱盐量均呈线性增加。     

纳米碳管与活性炭复合电极电吸附脱盐性能的研究

为考察纳米碳管（CNTs）、活性炭（AC）及其复合电极的电吸附脱盐性能，将其粉末压制成电极，组装成脱盐器，比较电极电吸附脱盐能力和脱盐能耗。结果表明，在活性炭电极中添加纳米碳管有效地降低了电极电阻和脱盐能耗，少量纳米碳管的添加能在一定程度上提高其电极比表面积、孔容以及在盐水中的比电容；当复合电极中纳米碳管的含量为10％时，其电极在盐水中的电吸附比电容达到113.5F/g，其电极脱盐效果最为显著，其脱盐耗能比活性炭电极降低约67％左右。     

纳米碳管电吸附氯化钠性能的研究

将纳米碳管制成电极,研究端电压、氯化钠溶液流量、氯化钠溶液初始浓度、纳米碳管管径对纳米碳管电极电吸附氯化钠性能的影响,结果表明:纳米碳管电极最佳脱盐的端电压和氯化钠溶液流量分别为2.0V和10mL/min,并且纳米碳管电极脱盐与纳米碳管的比表面积和氯化钠溶液初始浓度有关,在大量的实验数据上,得出了电极脱盐方程为ηdes...     

纳米碳管/活性炭复合电极苦咸水淡化的研究

通过对活性炭的N2吸附发现:活性炭具有高的比表面积和大的孔容,适合用于脱盐,但是其存在能耗大并且强度低等缺点.而纳米碳管是一种低电阻率,高强度的新型材料,采用活性炭复合纳米碳管,可以结合两者的优点,开发出一种低能耗、高脱盐率的复合电极.对各种复合比例的复合电极脱盐和能耗的测试发现:当纳米碳管的质量比占电极的10%时,脱盐量、能耗和强度达到最佳工艺,并且将该复合电极片数增大的测试发现:该电极脱盐效果好,在循环周期的大部分时间内以脱盐为主,脱盐率超过95 %.     

碳化硅纳米线的制备及表征

以化学气相沉积法制备的纳米碳管粗产物和各向同性煤沥青为原料,采用热压成型工艺制备了纳米碳管/沥青复合材料,复合材料经1600℃高温热处理产物中生成了纤维状碳化硅(SiC)纳米线。扫描和透射电子显微分析表明所制备的SiC纳米线表面较为光洁,长度约为几个微米,直径约为30~80nm。二次电子像及其能谱分析表明原料中的金属镍颗粒和纳米碳管对SiC纳米线的生长具有重要作用。     

单壁纳米碳管增强纳米铝基复合材料的制备

将用氢电弧法制备的单壁纳米碳管（SWNTs）提纯后与纳米Al粉体混合，在室温下冷压成型，再在260～480℃真空热压处理，制备出相对密度大于90%，SWNTs弥散分布于纳米Al基体中的单壁纳米管增强纳米复合材料，含量为2.5%（质量分数）的SWNTs对纳米Al基体的增强效果约为55%，SWNTs/纳米Al复合材料的硬度随热压温度的升高而增加，热压温度为380℃时硬度达到峰值2.21GPa，大约是粗晶Al的15倍，比同样温度热压出来的纳米Al块体的硬度高36.4%。