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氟是人类生命活动必需的微量元素之一,但人体摄入过多的氟元素会引发氟斑牙、骨骼变形等氟中毒现象。本文以活性炭 (AC) 为载体,在多孔Al2O3纳米分散液中采用简单超声处理,得到Al2O3/AC复合材料。场发射扫描电镜证明Al2O3成功负载在AC表面,5% Al2O3在AC表面分布均匀。N2吸-脱附测试结果表明Al2O3/AC复合材料的比表面积比AC有明显增加。循环伏安、恒流充放电及电化学阻抗测试结果表明Al2O3的掺杂可以改善AC的离子导电性,提高比电容;5% Al2O3/AC导电性最佳,比电容最高,在7 mmol·L-1 NaF溶液中为92 F·g-1,是AC比电容 (62 F·g-1) 的1.5倍。以Al2O3/AC为正极的电容去离子 (CDI) 脱氟测试,结果表明5% Al2O3/AC电极脱氟量最大,达234 μmol·g-1,远高于纯AC的脱氟量 (115 μmol·g-1)。此外,5% Al2O3/AC电极对F-的选择性吸附性能良好,在含F-、Cl-和SO42-的模拟高氟地下水中采用5% Al2O3/AC电极对应的三组CDI池串联,可脱除80%的F-、25%的Cl-和56%的SO42-,同时经过十次F-吸脱附循环后,氟去除率仍可保持81%,证明5% Al2O3/AC电极对F-具有良好的选择吸附性和循环稳定性。该电极材料制备简单,脱氟选择性好,在CDI过程中有望用于高氟地区地下水的净化脱氟。 相似文献
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MnO2具有较高的理论比电容而作为良好的电容器材料,但因其导电性和循环稳定性较差,从而限制其电化学应用。本研究以静电纺丝技术制备的多孔碳纳米纤维(PCNF)为载体,经KMnO4浸泡后,高温退火获得超薄MnOx层修饰的复合碳纳米纤维(APCNF-MnOx)。通过接触角、SEM、TEM、电化学表征及电容脱盐测试对比分析了碳纤维多孔结构对MnOx形貌及电化学性能的影响。电化学测试结果表明:APCNF-MnOx电极的比电容是退火的MnOx修饰无孔碳纳米纤维(ACNF-MnOx)电极的4倍(20 mV/s)。以APCNF-MnOx为电容器负极材料,成功制得电容器去离子器件,其电容脱盐量达到9.23 mg/g,比ACNF-MnOx提高了29%。 相似文献
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