一种增强型活性炭电容脱盐电极的制备方法

摘要

本发明涉及一种关于增强型活性炭的电容脱盐电极的制备方法，属于电容型脱盐电极制造工艺技术领域。该方法以活性炭为材料，经过浓硝酸活化，得到具有活性位点的活性炭，用芳基重氮盐和3‑氨基丙基三乙氧基硅烷分别进行磺化和胺化，使活性炭具有离子选择性，用于电容脱盐可以有效提高脱盐性能和电极再生性能，本发明工艺快速，简单，成本低，可应用于海水和苦咸水的淡化，为低能耗、低成本、高性能脱盐提供了新途径。

主权项

一种增强型活性炭电容脱盐电极的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）电极材料的制备：增强型活性炭电容脱盐电极阴极材料的制备：将活性炭用50wt%~80wt%的浓硝酸进行活化，活性炭与浓硝酸的质量比为1:100~1:500，反应温度控制在50~100℃，回流搅拌3~5h，冷却至室温后进行抽滤，用去离子水洗涤至中性，于40~60℃烘箱中干燥，得到活化的活性炭；将对氨基苯磺酸在微热的条件下溶解于一定量的5wt%NaOH溶液中，对氨基苯磺酸的浓度为0.2~0.6g/mL，加入预冷却的浓盐酸和冰水，浓盐酸和冰水的体积比为3:10，在0~5℃下搅拌反应10~30min，缓慢滴加亚硝酸钠溶液，搅拌反应15~30min，得到芳基重氮盐；将活化后的活性炭超声分散于一定量的水中，活性炭的浓度为2.5~10mg/mL，加入一定量的芳基重氮盐，活化后的活性炭与芳基重氮盐的质量比为1:20~1:80，于0~5℃条件下搅拌反应1~5h，抽滤并用去离子水洗涤数次，于40~60℃烘箱中干燥，得到磺化的活性炭；增强型活性炭电容脱盐电极阳极材料的制备：将上述步骤中活化后的活性炭超声分散于丙酮中，活性炭的浓度为5~10mg/mL，加入一定配比的3‑氨基丙基三乙氧基硅烷，活化后的活性炭与3‑氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为5:1~5:4，于40~80℃下搅拌至丙酮挥发完全，抽滤并用丙酮洗涤数次，得到胺化的活性炭；（2）增强型活性炭电容脱盐电极的制备：将步骤(1)制备的胺化活性炭和磺化活性炭分别与粘接剂及相应溶剂按照质量比为80:20:240~90:10:270真空搅拌混合均匀后，涂覆到导电基底石墨纸上，随后在100~120℃烘干；最终制得胺化活性炭和磺化活性炭增强型电容脱盐电极。