堆叠碳纤维电极在膜电容去离子脱盐中的应用

为了提高电化学脱盐装置中电极总吸附容量及脱盐性能,提出一种将堆叠碳纤维作为电极,且在电极之间加入钛网提升电极片层间导电性的方法。采用控制变量法设计脱盐实验,考察进水盐质量浓度、堆叠碳纤维电极厚度、增加钛网导体对脱盐性能的影响,并从吸附热力学和动力学角度分析吸附过程。结果表明:堆叠碳纤维电极会导致脱盐效率有所下降,其每层吸附容量由9.74 mg/g下降到2.86 mg/g。但通过增加多层钛网作为导电体可以有效提升脱盐速度,当增加至3层时,装置的脱盐速度较单层提高了2.1倍。堆叠碳纤维电极可解决单层电极吸附容量有限和无法长时间处理高浓度含盐水的问题,加入钛网可有效提升多层电极的导电性,从而提升脱盐性能。所提方法可为多层电极的设计及提升电极导电性提供新思路,对于电容去离子的工程化应用具有指导意义。

活性炭粉末电极电容除盐与膜电容除盐对比

为研究电容法除盐技术(CDI)与膜电容法除盐技术(MCDI)除盐效果的差异,获得具有较优除盐特性的电除盐体系,选用成本较低的活性碳粉末作为电容法除盐体系的电极材料,研究CDI与MCDI对不同质量浓度盐水的处理效果.结果表明,随着处理盐溶液质量浓度的提高,CDI与MCDI的电吸附量均有提高,且MCDI电吸附效果的优势更为明显.当盐水质量浓度由0.05 g/L上升到0.5 g/L时,MCDI的电吸附量由99.4μmol/g升至694.4μmol/g,而CDI的电吸附量仅由80.3μmol/g变化至135.7μmol/g.

大鼠嗜铬细胞分泌的膜电容和微碳纤电极检测

在原代培养的大鼠肾上腺嗜铬细胞上，综合运用细胞内钙测定法和全细胞膜片钳法，以检测膜电容变化为手段测定单一肾上腺嗜铬细胞的胞吐过程。－７０ｍＶ到＋２０ｍＶ去极化引起的钙电流和细胞膜电容的变化以及吹加６０ｍｍｏｌ／ＬＫＣｌ时，细胞内游离钙离子浓度［Ｃａ２＋］ｉ和细胞膜电容变化的同时检测，表明了Ｃａ２＋对细胞胞吐的控制作用。而用微碳纤电极则能检测到吹加６０ｍｍｏｌ／ＬＫＣｌ导致嗜铬细胞胞吐时儿茶酚胺的量子化释放。

膜电容去离子电极制备技术研究进展

膜电容去离子技术(MCDI)的关键是电极的制备。介绍了电极制备常用材料、电极成型工艺和电极结构;对比分析了不同电极材料对脱盐效果的影响,以及电极加工工艺和机械结构的选择依据;提出MCDI电极材料研究应重点关注有效孔径占比率。

水杨酸钠对豚鼠单离外毛细胞外向钾电流和静息电位及膜电容影响

目的 探讨水杨酸钠对豚鼠单离外毛细胞（ｏｕｔｅｒｈａｉｒｃｅｌｌ，ＯＨＣ） 钾电流（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｃｕｒｒｅｎｔ，ＩＫ）、静息电位（ｒｅｓｔｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ＲＰ） 和膜电容（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ，ＭＥＣ） 的影响，分析水杨酸钠影响毛细胞功能的细胞电生理机制。方法 应用膜片钳全细胞记录技术，测试０．１ 和１ ．０ ｍｍｏｌ／Ｌ水杨酸钠用药前后ＯＨＣ的ＩＫ、ＲＰ和ＭＥＣ 变化。结果 水杨酸钠对ＩＫ 的影响具有时效和量效关系，即用药后有ＩＫ 先增加后降低的双相作用，而高浓度水杨酸钠无论是对ＩＫ 的增加作用还是降低作用都比低浓度时明显。ＲＰ平均约为－６０ ｍＶ，ＭＥＣ 平均约为３９ ｐＦ。水杨酸钠有降低ＲＰ和ＭＥＣ的作用，且均存在着量效关系，即高浓度时的作用大于低浓度时。水杨酸钠对ＲＰ和ＭＥＣ影响的时效关系不明显。结论 水杨酸钠具有影响ＯＨＣ两侧膜的Ｋ＋ 电导和细胞内外Ｋ＋ 分布的作用，并通过对ＩＫ、ＲＰ和ＭＥＣ的影响改变ＯＨＣ的兴奋性和机械活动特性，可能是水杨酸影响毛细胞功能的耳蜗机制之一。

激光微细熔覆快速原型制备厚膜电容介质膜的研究

传统上厚膜电容的制备由于采用了丝网技术、烧结工艺、有限的匹配温度特性材料,使得要实现高容量、低损耗、高频性就必须同时改变材料的成分、制备工艺和技术,这是无法同时达到的。而采用激光微细熔覆快速原型制造技术,不需要高温烧结和掩模的制备,在不改变电极膜特性的情况下直接制备了适应高容量、低损耗和高频应用的介质膜。同时,消除了原有技术通过多次印刷和增加厚度来减少针孔的弊端,以及高温烧结带来的电极材料和介质材料成分的扩散,利用CAD/CAM系统可灵活地制备所设计的图形和尺寸,实现了元件小型化、轻薄化的制造。

用膜电容去离子法净化碱法地浸含铀地下水试验研究

本试验研究了用膜电容去离子法(MCDI)净化模拟含铀地下水的可行性,考察了电压、原水pH对产水回收率的影响,分析如何提高再生电压和预冲洗的再生效果。结果表明,在原水pH=7.58、工作电压1.1V条件下,模拟水中离子去除率(以电导率计)达96.02%,净水回收率为66.67%;采用反向通电结合定期稀酸冲洗方法,可有效去除膜电极上残留的铀离子。

金属化聚丙烯膜电容器中铅、镉及汞含量测定

探讨了用原子吸收光谱仪测定金属化聚丙烯膜电容器中铅、镉及汞含量的方法。结果表明，结合适宜的样品预处理，可用该法测定金属化聚丙烯膜电容器中铅、镉及汞含量，方法回收率为92．3％～106％，相对标准偏差小于2、5％。该法灵敏度高、干扰小。

兔陈旧性心肌梗死心室肌细胞膜电容的变化及卡维地洛的影响

目的模拟临床陈旧性心肌梗死(healedmyocardialinfarction,HMI)的卡维地洛(carvedilol,CVD)治疗方式,研究卡维地洛长期口服给药对HMI后心室肌细胞膜电容的影响。方法24只家兔按体重随机分为3组,HMI组(8只),结扎冠状动脉左回旋支,喂养3月;CVD组(8只),手术同HMI组,并于手术前开始服用CVD,每日0.33mg/kg,持续给药至术后共3月;假手术(Sham)组(8只),手术同HMI组,但不结扎冠状动脉、不服用CVD。3月后应用全细胞膜片钳技术检测单个心肌细胞膜电容大小。结果HMI组心肌细胞的膜电容与Sham组相比明显增大,P<0.05;CVD组心肌细胞的膜电容较HMI组有显著性降低,P<0.01。结论卡维地洛长期口服给药可以逆转HMI兔的左室心肌细胞膜电容的增大。

激光微细熔覆快速原型制造的厚膜电容组织性能

针对传统工艺制备的厚膜电容尺寸有限、容量低、损耗大,仅限于一些特定的应用领域,提出采用激光微细熔覆快速原型制造技术在陶瓷基板上制备电容,它具有速度快,不需要掩膜等特点。着重分析电容器的组织性能以及电容、介电常数、品质因数和绝缘电阻等电器性能,并对电容器的形成机理进行了研究。实验证明,激光微细熔覆快速原型制造技术比传统烧结工艺制备的厚膜电容容量大、再现性好,其组织致密、均匀,不存在界面成分的扩散。

膜电容去离子和微生物电容脱盐电池研究进展

介绍了膜电容去离子(MCDI)的脱盐性能和再生性能、膜的材料和形式、恒压操作和恒流操作的对比以及微生物脱盐电池(MCDC)的原理和优势。指出如何降低MCDI的内阻、提高MCDI脱盐效率将成为未来MCDI的主要研究方向之一;进一步优化MCDC反应器,保证长期稳定运行将成为未来MCDC的主要发展方向。

膜电容去离子的数值模拟及准连续式脱盐的实现

膜电容去离子(MCDI)脱盐是废水脱盐的热点,但其间歇式运行不利于工程应用。采用数值模型查找MCDI脱盐系统扰动的原因,并从模拟角度验证改进系统的可行性,结果表明:(1)利用MCDI模型模拟了恒电流运行模式下MCDI出水盐浓度随时间的变化曲线,发现当模拟与实验流速的校正因子为1.0时模拟和实验结果具有良好的匹配程度;(2)从脱盐模拟结果看,简便的时间控制准连续式MCDI运行方式(即单电磁阀MCDI脱盐系统)分离的淡水和浓水都存在极大的浓度扰动,而引入缓冲时间因子、增加两个二级电磁阀的改进系统(即三阀准连续式MCDI脱盐系统)的出水扰动几乎消失,水质得到了提升,可实现准连续式脱盐。

泡沫镍为集流体的膜电容去离子脱盐性能研究

文章为了解决淡水资源短缺这一严峻的问题,考虑将能耗小、无化学再生等优点的膜电容去离子技术作为基础,对其进行改进与优化,即将低电阻、高比表面积和高孔隙率的泡沫镍替代传统集流体。并利用改进后的装置进行实验,分别探讨电极材料、电压和盐水流速等因素对脱盐效率的影响。将未加电极材料和加3种不同的活性炭作为电极材料的装置进行脱盐实验,根据结果得出,在脱盐过程中起主要作用的仍然是电吸附过程,通过进一步对电极材料进行表征,讨论得出脱盐效率与比表面积和孔径分布均有关系。随后在最优电极材料的条件下,讨论得出最优的操作条件,即在施加电压为1.6V、盐水流速为10mL/min下可以达到最佳的脱盐效率,吸附量为8.9mg/g。且通过长时间的吸脱附实验得出电极材料AC1具有良好的再生能力。

膜电容去离子法海水淡化装置单元脱盐过程的数值模拟

本文针对一种基于中部流入式的膜电容法脱盐装置组件,建立了脱盐单元的三维瞬态分析模型。在对模拟结果线性回归拟合验证了该模型适用性基础上,对脱盐单元进行了数值模拟分析。结果表明:随着入口孔径的增大,MCDI脱盐单元的出口最低浓度升高,而出口最高浓度降低;且入口孔径越大,其达到吸附饱和的时间越长,但吸附效率越小,脱附时间也相应增加,脱附效率能够达到的峰值也越大;同一入口孔径条件下,反接脱附方式下能够达到的最高出口浓度均高于短接方式。

AKG新一代大振膜电容录音话筒面世

高质AKG大振膜电容录音话筒一直在国际上被视为录音室的录音标准．全新的Perception 100和Perception 200凝聚了AKG60年的话筒制造经验．并根据世界各地使用AKG产品的音响工程师所提供的意见而创造出来（图1、图2）。

多级串联膜电容去离子装置的脱盐性能

膜电容去离子(membrane capacitive deionization,MCDI)技术具有的装置简单、易操作、易再生、成本低,无污染、节能等优势,使其成为一种新型的脱盐技术。为了提升MCDI的脱盐性能,将多个装置的进水串联,对每个装置单独加电来探究脱盐率,平均脱盐速率、单位能量脱盐量等指标对多级串联的影响。结果表明,在进水盐质量浓度、水力停留时间、电压等不同操作条件下,二、三级MCDI串联脱盐率都提高了约2、3倍,三级串联较二级串联的脱盐速率提升较小,但具有更高的能耗。综合比较,二级MCDI串联的脱盐性能更优,并获得了最佳的操作条件为1.5 g·L^(-1),0.375 min,1.2 V。在连续脱盐过程中,多级串联能够连续稳定的去除盐离子,并且具有较高的吸附容量,表明了连续脱盐的可行性。研究结果对多级MCDI脱盐工程化应用具有指导意义。

膜电容去离子复合电极处理自来水

采用膜电容去离子技术,对镇江自来水进行处理。确定膜电容去离子装置所需的各种材料,设计并制作复合电极单元。将5个复合电极处理单元串联并进行实验,确定能适应市场需求的装置参数,包括内部结构参数和外部运行参数。实验结果表明,当装置的活性炭纤维比表面积为1 600 m2/g,电极间距为1.5 mm,电压为2.0 V时,处理效果较好。流量为350 m L/min时复合电极装置的处理效果比100 m L/min差,但是更符合市场需求。一定范围内的温度变化对该装置去除效果的影响很小。将复合电极单元数从5个增至40个后,离子去除率由12.73%增至62.32%。

膜电容去离子电极中导电剂类型及掺杂比对脱盐性能的影响

导电剂种类及其添加量是影响膜电容去离子(MCDI)脱盐性能的重要因素.以活性炭为活性吸附材料,分别选取石墨、碳纳米管和炭黑作为导电剂制备电极,深入探究了3种导电剂及其掺杂量对MCDI脱盐性能的影响.实验结果表明,掺杂适量炭黑和碳纳米管能显著提升电极的吸附容量、脱盐速度及降低脱盐能耗.活性炭与炭黑质量比为8∶1时,电极吸附容量可达15.84 mg·g^(-1),比不掺加炭黑时提高了1.15倍;活性碳与碳纳米管质量比为57.6∶1时,电极吸附容量可达12.62 mg·g^(-1);但掺杂石墨的活性炭基电极在提升吸附容量、降低能耗上都没有明显变化.动力学拟合结果表明,本研究中掺杂石墨、碳纳米管及炭黑的活性炭基电极材料脱盐过程均符合准二级动力学方程.

氨氮和腐殖酸对膜电容去离子技术去除垃圾渗滤液中无机离子的影响

高浓度氨氮及大量腐殖质的存在一直以来都是膜电容去离子技术(membrane capacitive deionization,MCDI)应用于垃圾渗滤液除盐的重要难题。采用PE离子交换膜作为膜材料,以活性交联碳布(activated carbon cloth,ACC)作为吸附材料组装MCDI装置,并对含有不同浓度梯度的氨氮和腐殖酸的模拟垃圾渗滤液进行吸附除盐实验。结果表明,垃圾渗滤液中氨氮浓度的增加会使MCDI对氨氮的去除量上升,但会导致Na+、K+和NO3-受到的影响较小。较低浓度腐殖酸(0~1 500 mg·L-1)的存在能一定程度促进MCDI对K+和NH4-的吸附,但过高的腐殖酸(1 500~2 000 mg·L-1)浓度会导致所有无机离子特别是阴离子吸附量的下降,且腐殖酸的存在也会降低MCDI对所有离子的再吸附效果,减小MCDI的使用寿命。对垃圾渗滤液进行预处理,将氨氮和腐殖酸的浓度降低,有利于提高MCDI的去离子效果。

电容法脱盐工艺条件优化与脱盐性能比较

以石墨带为电极材料,研究了工作电压、进料流量和隔网厚度等工艺条件对电容法脱盐(CDI)性能的影响。结果表明:工作电压由0.8 V增加至2.0 V时,脱盐率和质量比吸附量先增加然后趋于稳定;进料流量由48 m L/min增加至238 m L/min时,脱盐率和质量比吸附量先增加后减小;隔网厚度由0增加至1.8 mm时,质量比吸附量先减小后增加。在电压1.6 V、进料流量142m L/min、隔网厚度1.8 mm时,CDI脱盐性能较好。在上述相同的工艺条件下,对CDI与膜电容法脱盐(MCDI)进行了对比研究。结果表明:在第1个循环的吸附阶段,MCDI脱盐率和电流效率分别比CDI增加了31.68%和36.16%;16 h循环吸脱附实验后,MCDI再生率为99.01%。表明MCDI比CDI具有更好的脱盐性能和再生性能。