静电纺丝纳米炭纤维的电容去离子化技术用于海水淡化

电容去离子技术(CDI)已迅速发展成为极具前景的海水淡化方法之一,该技术主要通过在两个多孔电极之间施加电势,使水中的带电物质向电极表面移动,去除水中的盐分进行海水淡化。当离子可以在电极材料的多孔结构中畅通无阻地通过时,海水淡化的效果最佳。纳米结构的多孔炭材料具有较高的比表面积和表面活性,因此更有利运用CDI进行海水淡化。从这个意义上来说,高比表面积静电纺丝炭纳米纤维(CNFs)是非常理想的炭材料,可以在其表面进行掺杂/接枝活性剂增强表面特性。与传统的用粉状材料制备得到的电极不同,CNF可以无需使用黏合剂自支撑形成电极,从而避免了电极材料微观结构和导电性的改变。因此,中孔和微孔均匀分布的分层孔结构使得CNF电极具有较好的海水淡化性能。此外,CNFs与法拉第材料的复合材料可以通过双电层(EDL)和赝电容机制的协同作用进一步增强离子的存储能力。本文重点综述了在CDI工艺中静电纺丝CNFs电极的主要前驱体材料、结构改性及其在盐离子电吸附中的性能。