本文主要研究内容
作者田思航（2019）在《自电再生式电控离子交换系统在脱盐及提锂方面的应用》一文中研究指出：电控离子交换（Electrochemically switched ion exchange,ESIX）技术作为环境友好的离子分离与回收方法引起了极大的关注,在ESIX过程中,通过控制覆载或电沉积在导电基体上的电活性材料的氧化还原电位可以实现目标离子可逆的置入与释放,从而使处理液中的离子得以分离并实现膜的再生。由于ESIX过程主要由电极电位所驱动,离子分离材料无需化学再生,因而避免了二次污染。然而,ESIX技术也存在技术上的不足,如:该技术在离子的置入和释放过程中都需要输入电能,相对能耗大。为了实现ESIX技术的能量循环利用和离子回收效率的提高,本文研发了一种自电再生式ESIX系统,该系统可以在提取离子的同时自发产生能量,并可为后期的离子回收提供部分所需的能量。海水是淡水资源的重要来源,其有效利用正在成为淡水的重要来源。针对海水淡化问题,本研究首先采用化学沉淀法制备出了铁氰化铁（FeHCF）和聚吡咯（PPy）材料,将两种电活性材料制成膜并分别作为储Na+和储Cl-电极,然后应用自电再生式ESIX系统成功地从模拟海水溶液中去除NaCl,并考察了不同操作条件下的离子交换容量及能耗,经过对比选择出最佳操作电流。在最佳操作条件下,其离子交换容量可达79.6 mg·g-1,能耗低至0.14 kWh·m-3;即使经过100次脱盐循环后,其脱盐容量仍可保持初始容量的86%。同没有自电再生系统的传统ESIX方法脱盐相比,该自电再生式ESIX系统可以降低约65%的能耗。另一方面,随着新能源、电子信息产品的快速发展及锂动力电池的普遍应用,锂的需求量和价格急剧增加。针对锂回收的问题,本文通过水热法合成出λ-MnO2和氯氧化铋（BiOCl）材料,将两种材料制成膜电极并用于选择性地提取Li+离子和Cl-离子,并应用自电再生式ESIX系统成功实现了低能耗卤水提锂,并考察了不同电流密度下λ-MnO2和BiOCl膜电极的离子交换容量,在最佳电流密度下进行了ESIX过程一步提取溶液中的LiCl测试,同时考察了在不同浓度的LiCl溶液中ESIX系统的离子交换容量,其中在10 mM的LiCl溶液中其离子交换容量可达42.02 mg·g-1。在一个完整循环中自电再生式ESIX系统所需的能耗约为13.5 Wh·mol-1。即使经过200次提锂循环后,该工艺仍可保持其初始容量的96.2%。此外,与传统的ESIX方法应用于卤水提锂相比,自电再生式ESIX系统大约可节省66%的能耗。
Abstract
dian kong li zi jiao huan （Electrochemically switched ion exchange,ESIX）ji shu zuo wei huan jing you hao de li zi fen li yu hui shou fang fa yin qi le ji da de guan zhu ,zai ESIXguo cheng zhong ,tong guo kong zhi fu zai huo dian chen ji zai dao dian ji ti shang de dian huo xing cai liao de yang hua hai yuan dian wei ke yi shi xian mu biao li zi ke ni de zhi ru yu shi fang ,cong er shi chu li ye zhong de li zi de yi fen li bing shi xian mo de zai sheng 。you yu ESIXguo cheng zhu yao you dian ji dian wei suo qu dong ,li zi fen li cai liao mo xu hua xue zai sheng ,yin er bi mian le er ci wu ran 。ran er ,ESIXji shu ye cun zai ji shu shang de bu zu ,ru :gai ji shu zai li zi de zhi ru he shi fang guo cheng zhong dou xu yao shu ru dian neng ,xiang dui neng hao da 。wei le shi xian ESIXji shu de neng liang xun huan li yong he li zi hui shou xiao lv de di gao ,ben wen yan fa le yi chong zi dian zai sheng shi ESIXji tong ,gai ji tong ke yi zai di qu li zi de tong shi zi fa chan sheng neng liang ,bing ke wei hou ji de li zi hui shou di gong bu fen suo xu de neng liang 。hai shui shi dan shui zi yuan de chong yao lai yuan ,ji you xiao li yong zheng zai cheng wei dan shui de chong yao lai yuan 。zhen dui hai shui dan hua wen ti ,ben yan jiu shou xian cai yong hua xue chen dian fa zhi bei chu le tie qing hua tie （FeHCF）he ju bi ge （PPy）cai liao ,jiang liang chong dian huo xing cai liao zhi cheng mo bing fen bie zuo wei chu Na+he chu Cl-dian ji ,ran hou ying yong zi dian zai sheng shi ESIXji tong cheng gong de cong mo ni hai shui rong ye zhong qu chu NaCl,bing kao cha le bu tong cao zuo tiao jian xia de li zi jiao huan rong liang ji neng hao ,jing guo dui bi shua ze chu zui jia cao zuo dian liu 。zai zui jia cao zuo tiao jian xia ,ji li zi jiao huan rong liang ke da 79.6 mg·g-1,neng hao di zhi 0.14 kWh·m-3;ji shi jing guo 100ci tuo yan xun huan hou ,ji tuo yan rong liang reng ke bao chi chu shi rong liang de 86%。tong mei you zi dian zai sheng ji tong de chuan tong ESIXfang fa tuo yan xiang bi ,gai zi dian zai sheng shi ESIXji tong ke yi jiang di yao 65%de neng hao 。ling yi fang mian ,sui zhao xin neng yuan 、dian zi xin xi chan pin de kuai su fa zhan ji li dong li dian chi de pu bian ying yong ,li de xu qiu liang he jia ge ji ju zeng jia 。zhen dui li hui shou de wen ti ,ben wen tong guo shui re fa ge cheng chu λ-MnO2he lv yang hua bi （BiOCl）cai liao ,jiang liang chong cai liao zhi cheng mo dian ji bing yong yu shua ze xing de di qu Li+li zi he Cl-li zi ,bing ying yong zi dian zai sheng shi ESIXji tong cheng gong shi xian le di neng hao lu shui di li ,bing kao cha le bu tong dian liu mi du xia λ-MnO2he BiOClmo dian ji de li zi jiao huan rong liang ,zai zui jia dian liu mi du xia jin hang le ESIXguo cheng yi bu di qu rong ye zhong de LiClce shi ,tong shi kao cha le zai bu tong nong du de LiClrong ye zhong ESIXji tong de li zi jiao huan rong liang ,ji zhong zai 10 mMde LiClrong ye zhong ji li zi jiao huan rong liang ke da 42.02 mg·g-1。zai yi ge wan zheng xun huan zhong zi dian zai sheng shi ESIXji tong suo xu de neng hao yao wei 13.5 Wh·mol-1。ji shi jing guo 200ci di li xun huan hou ,gai gong yi reng ke bao chi ji chu shi rong liang de 96.2%。ci wai ,yu chuan tong de ESIXfang fa ying yong yu lu shui di li xiang bi ,zi dian zai sheng shi ESIXji tong da yao ke jie sheng 66%de neng hao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的田思航，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于电控离子交换论文,自电再生论文,脱盐论文,提锂论文,离子交换容量论文,能耗论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：电控离子交换论文; 自电再生论文; 脱盐论文; 提锂论文; 离子交换容量论文; 能耗论文; 太原理工大学2019-07-26论文;