从甘包中调整纤维素碳气凝中的等级结构,使用不同的交叉连接剂来增强电化学海水淡化能力

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 甘包是一种常见的农业废物,富含纤维素.
• 纤维素是先进材料制造的可持续前体.
• 农业废物利用解决了环境问题和资源短缺问题.

研究的目的:

• 从甘废料中合成基于纤维素的气凝.
• 研究合成的气凝的结构和纹理特性.
• 为了评估这些气凝作为海水淡化应用中的电极的性能.

主要方法:

• 用尿素,聚乙烯醇 (PVA) 和藻酸盐 (SA) 作为交叉连接剂合成的纤维素气凝.
• 使用富里埃变换红外 (FTIR),X射线衍射 (XRD),扫描电子显微镜 (SEM) 和吸附/脱附的特性.
• 活性炭气凝电极的制造和测试在电容离离子化 (CDI) 装置中.

主要成果:

• 纤维素-SA气凝具有低密度 (0.04 g m−3) 和高孔径 (97.38%).
• 高表面积 (497.9 m2 g-1),活性炭气凝 (SB-ACCA-SA) 实现了55.67%的微孔.
• 高盐吸附能力 (17.87毫克g-1),通过碳纳米管 (CNT) 增强到31.40毫克g-1.
• 使用SB-ACCA-SA-CNT电极在50个周期中观察到稳定的海水淡化性能.

结论:

• 废弃的甘包油是纤维素碳气凝生产的可行来源.
• 纤维素,SA和CNT的组合产生了高性能CDI电极.
• 开发的材料显示出对高效且持久的海水淡化有很大的潜力.