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碳納米管-石墨烯-碳納米纖維復合電極的制備及應用

     發布時間:2018-03-19 


韓玉芳1, 張 濤2, 溫廣武1,2,3

(1.哈爾濱工業大學(威海)海洋科學與技術學院,山東  威海  264209;

2.哈爾濱工業大學(威海)材料科學與工程學院,山東  威海  264209;

3.山東理工大學 材料科學與工程學院,山東  淄博  255000)


摘 要:配制含乙酸鈷和乙酸鎳的氧化石墨烯-聚丙烯腈(Co2+-Ni2+/GO-PAN)紡絲液,經靜電紡絲技術制成碳納米級纖維GO-PAN,預氧化和碳化處理GO-PAN得到分級多孔碳納米管/石墨烯-碳納米纖維(CNTs/G-CNFs)復合材料,對其結構和性能進行表征。結果表明,GO還原的石墨烯(G)均勻分布CNTs/G-CNFs內部,碳納米管(CNTs)大量生長在CNTs/G-CNFs表面,使材料比表面積高達223.8 m2/g。將0.5 g CNTs/G-CNFs組裝成電容去離子技術(CDI)電極,在NaCl的質量濃度為200 mg/L、處理時間為10 min的條件下,對比發現其電吸附脫鹽能力高于CNFs和G-CNFs電極,最大除鹽量達8.17 mg/g、除鹽效率20.47%;并且5次循環使用后,除鹽量和除鹽效率下降不大,證明這種分級多孔的電極材料具有優異的除鹽性能和可再生循環吸附能力。

關鍵詞:碳納米管;石墨烯;碳納米纖維;海水淡化;電容去離子技術;靜電紡絲

中圖分類號:X703.1    文獻標識碼:A     文章編號:1000-3770(2018)03-0021-005


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