我院碳功能材料团队在酒糟生物质炭材料用于电容去离子脱盐方向取得新进展

发布日期:2024-12-09  浏览量:

近期,太原理工大学新型碳材料研究院的刘旭光教授团队以酒糟为原料,通过物理煅烧及化学刻蚀等方法,制备了超高比表面积的生物质基多孔碳吸附材料(TDG-KH-3),实现了对溶液中氯化钠的快速及高容量吸附。在氯化钠初始浓度为500 mg∙L-1、电压窗口为1.2 V下,所制备的多孔碳材料TDG-KH-3对氯化钠的吸附容量达到41.85 mg∙g-1,平均脱盐速率为17.67 mg·g-1·min-1,表现出出色的脱盐性能。材料制备流程如图1所示。

1. 生物质酒糟多孔碳材料制备示意图

随着工业的快速发展和人口的急剧增长,人们对于淡水资源的需求越来越高。电容去离子技术是一个新兴的电化学水处理技术(可将盐水进行脱盐处理),具有能耗低、环境友好、可控性强、效率高等特点。此外将酒糟原料制备而成的多孔碳作为电容去离子的电极材料,不仅能够降低成本,同时也实现了酒糟的高值化利用。针对现有电容去离子碳材料吸附容量低、吸附速率缓慢等问题。该工作对酒糟原料进行预碳化、刻蚀、多次脱灰等处理,制备出电化学性能高,比表面积大的多孔碳吸附材料。此外,通过一系列表征和仿真模拟等手段对其吸附机理和过程进行了详细研究。

这一成果发表在国际期刊Separation and Purification Technology (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586624046215)上,我院陈明扬硕士研究生为该工作的第一作者,刘旭光教授和刘伟峰副教授为通讯作者。




太原理工大学新型碳材料研究院 
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