CN115259307B - 一种用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法，涉及电容去离子技术领域。包括制备聚合物溶液步骤、调节酸性聚合物步骤、制备离子交换凝胶电极浆料步骤、制备离子交换凝胶电极步骤。聚乙烯醇作为亲水性粘结剂，电极与水亲和力强，带电离子容易透过界面进入电极材料孔道，提高吸附容量。由于聚乙烯醇聚季铵盐‑10均易含有大量的‑OH，两者之间能形成氢键，变现出良好的相容性，使电极内各组分分布均匀，组成均一。引入了戊二醛与亲水粘结剂聚乙烯醇交联，聚季铵盐‑10通过分子间作用力缠结在聚乙烯醇主链上。粘结剂聚乙烯醇包裹在活性炭表面，并且连接起附近的活性炭颗粒，有效的填充活性炭之间的间隙。
Description
技术领域
本发明涉及电容去离子技术领域，尤其涉及一种用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法。
背景技术
电容去离子技术(CDI)是一种利用电场的作用，通过静电力将溶液中带有电荷的离子吸附到与其电性相反的极板上并且被束缚在溶液与电极表面形成的双电层中而被去除的新型水处理技术。它具有能耗低、不产生二次污染、抗结垢、电极使用寿命长等优点。以及可通过电极短接或者反接使己吸附饱和的电极材料释放被吸附的离子，使电极材料重新获得吸附能力，与其他脱盐技术相比优势明显。吸附容量是电吸附电极的重要性能，其决定着电吸附脱盐设备的除盐效果。在电容去离子中，寻找合适的粘结剂是提高电极性能的途径之一。
与传统电容去离子技术相比，膜电容去离子通过加入离子交换膜，改善共离子排斥，也提高了吸附容量。目前，研究不同种类的离子交换膜与实际装置的工艺参数等方面较为热门。但其因增设膜而提高了投资成本，且使脱盐系统内电阻增加，对脱盐能耗造成负面影响。因此，现有技术中缺乏既能改善电荷效率、提高吸附容量，同时又无需增设膜的电容去离子技术。
为此，针对上述的技术问题还需进一步解决。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法，以改善电荷效率、提高吸附容量，同时又无需增设膜的电容去离子技术。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明第一方面提供一种用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法，包括：
制备聚合物溶液步骤，将聚季铵盐-10粉末加入聚乙烯醇溶液中进行搅拌后，获得聚合物溶液；
调节酸性聚合物步骤，采用盐酸对所述聚合物溶液进行调节；
制备离子交换凝胶电极浆料步骤，将活性炭和导电剂加入经过所述盐酸进行调节后的所述聚合物溶液中，并且加入分散剂后搅拌均匀后加入戊二醛溶液，获得离子交换凝胶电极浆料；
制备离子交换凝胶电极步骤，将所述离子交换凝胶电极浆料涂覆在金属集流体表面后放入鼓风干燥箱中进行热交联反应，获得离子交换凝胶电极
进一步地，所述聚乙烯醇溶液的制备过程为：
第一搅拌步骤，将聚乙烯醇融于去离子水中，升温至30-50℃并且搅拌均匀后得到第一溶液；
第一冷却步骤，将搅拌均匀后的所述第一溶液自然冷却至室温后得到质量分数为2～5％的聚乙烯醇溶液。
进一步地，在所述制备聚合物溶液步骤中：
将聚季铵盐-10粉末加入所述聚乙烯醇溶液中，所述聚乙烯醇与所述聚季铵盐-10粉末的质量比为1:0.4-1:5，至温度升至85-98℃同时搅拌均匀，得到第二溶液；
将所述第二溶液在85-98℃的温度内同时进行搅拌和加热，并且在该温度内持续搅拌3-5h，得到第三溶液；
将搅拌均匀后的所述第三溶液自然冷却至室温后得到聚合物溶液。
进一步地，在所述调节酸性聚合物步骤中：
采用盐酸将所述聚合物溶液调节至pH为2-5。
进一步地，在所述制备离子交换凝胶电极浆料步骤中：
将活性炭和导电剂加入经过所述盐酸进行调节后的所述聚合物溶液中，并且加入炭黑分散剂后搅拌48h以上得到所述离子交换凝胶电极浆料。
进一步地，在所述交联步骤中，
所述戊二醛溶液的用量为0.6-1ml，所述戊二醛的浓度为1-10％。
进一步地，在所述制备离子交换凝胶电极步骤中：
将所述离子交换凝胶电极浆料涂覆在金属集流体表面，形成厚度为90～110um的涂层；
将带有所述涂层的所述金属集流体放入鼓风干燥箱中进行热交联反应后，获得所述离子交换凝胶电极。
进一步地，所述热交联反应的反应温度为40～70℃，反应时间为3～8h。
进一步地，将所述离子交换凝胶电极放入无尘柜中自然静置23-25h后进行目标大小和目标重量的裁剪。
相较于现有技术，本发明第一方面提供的用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法的有益效果在于：
聚乙烯醇作为亲水性粘结剂，电极与水亲和力强，带电离子容易透过界面进入电极材料孔道，提高吸附容量。
由于聚乙烯醇聚季铵盐-10均易含有大量的-OH，两者之间能形成氢键，变现出良好的相容性，使电极内各组分分布均匀，组成均一。引入了戊二醛与亲水粘结剂聚乙烯醇交联，聚季铵盐-10通过分子间作用力缠结在聚乙烯醇主链上。
粘结剂聚乙烯醇包裹在活性炭表面，并且连接起附近的活性炭颗粒，有效的填充活性炭之间的间隙。此外还能很容易观察到活性炭与活性炭之间的宏观孔隙，这方便电解液溶液快速进入到电极内部，提高离子传输速率。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1示意性地示出了交联剂戊二醛浓度为4％PVA/PQ-10电极的接触角测试图；
图2示意性地示出了交联剂戊二醛浓度为4％PVA/PQ-10电极的扫描电镜图；
图3示意性地示出了交联剂戊二醛浓度为4％PVA/PQ-10电极的红外光谱图；
图4示意性地示出了交联剂戊二醛浓度为4％PVA/PQ-10电极的一种EIS图谱；
图5示意性地示出了交联剂戊二醛浓度为4％PVA/PQ-10电极的另一种EIS图谱；
图6示意性地示出了交联剂戊二醛浓度为4％PVA/PQ-10电极的脱盐五次曲线图；
图7示意性地示出了交联剂戊二醛浓度为1％PVA/PQ-10电极的扫描电镜图；
图8示意性地示出了电流响应图；
图9示意性地示出了交联剂戊二醛浓度为1％PVA/PQ-10电极的脱盐五次曲线图；
图10示意性地示出了交联剂戊二醛浓度为10％PVA/PQ-10电极的扫描电镜图；
图11示意性地示出了交联剂戊二醛浓度为10％PVA/PQ-10电极的脱盐五次曲线图；
图12示意性地示出了PVA/PQ-10凝胶电极测试之后表面照片；
图13示意性地示出了未加交联剂PVA/PQ-10凝胶电极进行一次脱盐测试时表面照片；
图14示意性地示出了PVA/PQ-10质量比为1:0.4、1:0.8、1:1.25和1:1.5的电极电化学CV测试。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
需要注意的是，除非另有说明，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“连接”、“相连”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例中的PVA为上海阿拉丁试剂有限公司市售商品，醇解度为98.0-99.0mol％固体。其中，PVA为聚乙烯醇。
本发明实施例中的PQ-10为上海阿拉丁试剂有限公司市售商品聚季铵盐-10(氯化-2-羟基-3-(三甲氨基)丙基聚环氧乙烷纤维素醚)，也称之为阳离子纤维素。其中，PQ-10为聚季铵盐-10。
本发明实施例中的活性炭为福州益环碳素有限公司市售商品，比表面积为2000～2500m2/g，D50是8～20μm。
本发明实施例中的导电炭黑SUPER-P Li为益瑞石/TIMCAL市售小颗粒超导炭黑，粒子大小是40nm。
本发明实施例中的炭黑分散剂为天津赫普菲乐新材料、佛山市科宁新材料或奥纳聚合物有限公司市售产品。
实施例1
将2.5g聚乙烯醇加入到三口烧瓶中的97.5ml去离子水中，升温至30℃并且搅拌均匀后自然冷却至室温。将2g阳离子纤维聚季铵盐-10粉末倒入三口烧瓶中并将三口烧瓶中的溶液温度升到85℃，并且在加热过程中进行搅拌，继续维持该温度同时搅拌3h后自然冷却至室温，得到均匀澄清微黄的聚合物溶液。其中，聚乙烯醇与聚季铵盐-10粉末的质量比为1:0.4。采用1M盐酸调节聚合物溶液至pH 2，将7g活性炭和1.2g的导电剂Super-P加入到经过盐酸进行调节后的聚合物溶液中，并加入3g炭黑分散剂后机械搅拌48h，加入0.6ml的浓度为4％戊二醛，得到的离子交换电极浆料。将离子交换电极浆料均匀涂覆在集流体表面形成厚度为90um的涂层，将带有涂层的金属集流体放入鼓风干燥箱中进行热交联反应后获得离子交换凝胶电极。其中，交联反应的过程为40℃反应时间3h。将离子交换凝胶电极的样品放入无尘柜中自然静置23h后进行目标大小和目标重量的裁剪。
得到的交联剂戊二醛浓度为4％PVA/PQ-10电极的接触角测试，如图1所示，该制备方法得到的电极的接触角为14.72°，并在两分钟内接触角变为0°，表明电极具有良好的亲水性。电极表面的含氧基团提高了电极的润湿性使得电极与水分子亲和力强，水合离子容易透过界面进入电极材料孔道，会提高电极的电容。通过手动弯曲90度和200℃热处理1h电极，其仍然能保持整体的活性炭层，电极没有任何损坏，说明PVA/PQ-10电极可以抵抗CDI操作中的水流剪切力具有良好的力学性能。
使用扫描电镜对4％PVA/PQ-10电极材料进行形貌观察，如图2所示。活性炭均匀分布在电极表面，未发现明显的团聚现象。粘结剂PVA包裹在活性炭表面，并且连接起附近的活性炭颗粒，有效的填充活性炭之间的间隙。此外还能很容易观察到活性炭与活性炭之间的宏观孔隙，这方便电解液溶液快速进入到电极内部。通过氮气等温吸脱附测试来确定所制备电极的比表面积和孔径分布，根据国际化学协会对等温线的定义，可知PVA/PQ-10电极吸附等温线属于第一吸附等温线，既在较低的相对下压力下P/P0＝0.4～0.8，吸附量迅速增加，达到一定相对压力后吸附量趋近于定值200m2/g，达到吸附极限在较高压力区P/P0＝0.8～0.9发生了毛细管凝固现象，出现了滞后环，说明PVA和聚季铵盐-10的加入对碳材料带来了介孔特性。介孔的存在提供了大量的离子快速扩散通道。根据BET方法计算得到，实施例1电极的比表面积是589.12m2/g。较大的比表面积会进一步促进离子的吸附，同时由于介孔的存在提供了大量的离子快速扩散通道。
对实施例1进行红外光谱测试，如图3所示，在FTIR光谱可以看出，3312cm-1附近的宽频带是PVA和PQ-10分子中羟基O-H的伸缩振动吸收带。在1421cm-1处的条带增强，证明PVA与GA成功交联。1244cm-1处的弱带是PQ-10分子中C-N的伸缩振动吸收带，证明季铵基团被接枝到PVA链的主链上。
在-0.8～0.8V的电压区间内，扫描速度为0.005v/s时，对实施例1采用型号为CHI660E的电化学工作站进行了空白和50次循环伏安测试，如图8所示。测试条件：扫描速度是0.005v/s，NaCl溶液浓度是1M，扫描电压范围是-0.8V～0.8V，测试环境是20℃的恒温水浴，测试体系为三电极体系，其中工作电极为实施例1电极(1×1cm2)，对电极为铂电极(2×2cm2)，辅助电极为饱和甘汞电极。50次循环之后的CV曲线仍呈现类矩形的形状，没有发生明显的氧化还原反应。根据公式：F/g(＝∫(ia-ib))/(2×△v×V×Y_electrode)，其中，F/g为比电容，ia是正扫过程中的充电的电流，ib是负扫过程中的放电的电流，单位为A；Y_electrode为电极的质量，单位为g；V为扫描速度(v/s)；Δv为扫描电压区间，计算得到实施例1电极空白和50次循环伏安测试的比电容分别为101.26F/g和95.67F/g。可知在循环50次之后电极电容只出现了轻微的损耗，说明了GA浓度为4％PVA/PQ-10电极在电化学性能中表现出了优异的长期循环稳定性和较高的电容容量。
对实施例1采用型号为CHI660E的电化学工作站进行交流阻抗测试来评价电极材料在电化学过程中的电阻情况。测试条件：在频率范围是在10-3～105Hz，电压振幅是为10mV时，测试环境是20℃的恒温水浴，测试体系为三电极体系，其中工作电极为实施例1电极(1×1cm2)，对电极为铂电极(2×2cm2)，辅助电极为饱和甘汞电极。采用型号为CHI660E的电化学工作站对电极进行交流阻抗测试来评价电极材料在电化学过程中的电阻情况。结合图4和图5，实施例1的EIS图谱是由一个半圆形(中频部分的电荷转移过程)和一条直线(低频区域的Warbury扩散过程)组成。使用等效电路模型对阻抗谱数据进行拟合，实施例1的Rct值为8.99ΩΩ，低Rct的电极材料具有较低的串联电阻和电压跳变，减少了能量损失，增强了离子传递的驱动力。
完整的电吸附实验主要通过CDI模块来实现，CDI模块通过计算机、电容去离子(CDI)模块、电容去离子模块、蠕动泵、恒电位仪以及电导率仪组成。其中各部分的主要作用分别是：电容去离子模块单元为电吸附除盐的工作区域；恒电位仪为CDI模块提供恒定的1.2V工作电压；蠕动泵为整个CDI系统提供稳定的进水流速；电导率仪用于实时监测测量CDI模块出水口的NaCl溶液变化；计算机通过与恒压电源和浓度探针建立通讯联系来对出水浓度和CDI模块上的实时电流和电压进行记录。CDI除盐测试装置的一个完整除盐-排盐循环周期的运行模式如下：设备连接完毕后开启蠕动泵，向CDI模块中通入浓度为250ppm的NaCl溶液，待出水浓度稳定后(电极物理吸附饱和)开启恒压电源，电源电压为1.2V，CDI模块开始除盐。等到出水浓度经历下降再上升至进水电导率浓度后关闭电源，CDI模块开始反洗，等待出水电导率经历上升再下降直至等于进水电导率后，结束。整个过程定义为一个完整的除盐-排盐循环。当在电容去离子模块两端施加1.2V电压时，CDI模块上的实时电流从0A增加到了0.05A，具有明显的电流响应，证明电极具有良好的导电性。
CDI测试中每个循环被分为两部分：第一部分为除盐阶段：NaCl溶液中的阴阳离子受到电极间电场力的驱动，向阴阳极表面迁移，出水浓度先降低后升高，直至出水盐浓度与进水盐浓度相同。第二部分为排盐阶段：电极吸附饱和后，通过对电极的短接或者反接，使得电极表面的阴阳离子脱附到溶液中，造成溶液离子浓度增大，直至出水盐浓度等于进水盐浓度。电极在这样一次完整的充放电过程后得以再生，得到典型的吸附脱附曲线。如图6所示，CDI的脱盐量在五次循环后逐渐趋于稳定，最终电极脱盐量为7.59mg/g。
实施例2
将2.5g聚乙烯醇加入到三口烧瓶中的97.5ml去离子水中，升温至40℃并且搅拌均匀后自然冷却至室温。将2g阳离子纤维聚季铵盐-10粉末倒入三口烧瓶中并将三口烧瓶中的溶液温度升到92℃，并且在加热过程中进行搅拌，继续维持该温度同时搅拌4h后自然冷却至室温，得到均匀澄清微黄的聚合物溶液。其中，聚乙烯醇与聚季铵盐-10粉末的质量比为1:1.25。采用1M盐酸调节聚合物溶液至pH 3.5，将7g活性炭和1.2g的导电剂Super-P加入到经过盐酸进行调节后的聚合物溶液中，并加入3g炭黑分散剂后机械搅拌51h，加入0.6ml的浓度为1％戊二醛，得到的离子交换电极浆料。将离子交换电极浆料均匀涂覆在集流体表面形成厚度为100um的涂层，将带有所述涂层的所述金属集流体放入鼓风干燥箱中进行热交联反应后获得离子交换凝胶电极。其中，交联反应的过程为55℃反应时间5h。将离子交换凝胶电极的样品放入无尘柜中自然静置24h后进行目标大小和目标重量的裁剪。
得到的交联剂戊二醛浓度为1％PVA/PQ-10电极的接触角测试，该制备方法得到的电极的接触角为15.21°，并在两分钟内接触角变为0°，表明电极具有良好的亲水性。电极表面的含氧基团提高了电极的润湿性使得电极与水分子亲和力强，水合离子容易透过界面进入电极材料孔道，会提高电极的电容。通过手动弯曲90度和200℃热处理1h电极，其仍然能保持整体的活性炭层，电极没有任何损坏，说明PVA/PQ-10电极可以抵抗CDI操作中的水流剪切力具有良好的力学性能。
使用扫描电镜对1％PVA/PQ-10电极材料进行形貌观察，如图7所示。活性炭均匀分布在电极表面，未发现明显的团聚现象。粘结剂PVA包裹在活性炭表面，并且连接起附近的活性炭颗粒，有效的填充活性炭之间的间隙。此外还能很容易观察到活性炭与活性炭之间的宏观孔隙，这方便电解液溶液快速进入到电极内部。通过氮气等温吸脱附测试来确定所制备电极的比表面积和孔径分布，根据国际化学协会对等温线的定义，可知PVA/PQ-10电极吸附等温线属于第一吸附等温线，既在较低的相对下压力下P/P0＝0.4～0.8，吸附量迅速增加，达到一定相对压力后吸附量趋近于定值200m2/g，达到吸附极限在较高压力区P/P0＝0.8～0.9发生了毛细管凝固现象，出现了滞后环，说明PVA和聚季铵盐-10的加入对碳材料带来了介孔特性。介孔的存在提供了大量的离子快速扩散通道。根据BET方法计算得到，实施例1电极的比表面积是623.99m2/g。较大的比表面积会进一步促进离子的吸附，同时由于介孔的存在提供了大量的离子快速扩散通道。
在-0.8～0.8V的电压区间内，扫描速度为0.005v/s时，对实施例2采用型号为CHI660E的电化学工作站进行了空白和50次循环伏安测试，如图8所示。测试条件：扫描速度是0.005v/s，NaCl溶液浓度是1M，扫描电压范围是-0.8V～0.8V，测试环境是20℃的恒温水浴，测试体系为三电极体系，其中工作电极为实施例1电极(1×1cm2)，对电极为铂电极(2×2cm2)，辅助电极为饱和甘汞电极。50次循环之后的CV曲线仍呈现类矩形的形状，没有发生明显的氧化还原反应。根据公式：F/g(＝∫(ia-ib))/(2×△v×V×Y_electrode)，其中，F/g为比电容，ia是正扫过程中的充电的电流，ib是负扫过程中的放电的电流，单位为A；Y_electrode为电极的质量，单位为g；V为扫描速度(v/s)；Δv为扫描电压区间，计算得到实施例1电极空白和50次循环伏安测试的比电容分别为138.06F/g和128.99F/g。可知在循环50次之后电极电容只出现了轻微的损耗，说明了GA浓度为1％PVA/PQ-10电极在电化学性能中表现出了优异的长期循环稳定性和较高的电容容量。
对实施例2采用型号为CHI660E的电化学工作站进行交流阻抗测试来评价电极材料在电化学过程中的电阻情况。测试条件：在频率范围是在10-3～105Hz，电压振幅是为10mV时，测试环境是20℃的恒温水浴，测试体系为三电极体系，其中工作电极为实施例2电极(1×1cm2)，对电极为铂电极(2×2cm2)，辅助电极为饱和甘汞电极。采用型号为CHI660E的电化学工作站对电极进行交流阻抗测试来评价电极材料在电化学过程中的电阻情况。实施例2的EIS图谱是由一个半圆形(中频部分的电荷转移过程)和一条直线(低频区域的Warbury扩散过程)组成。使用等效电路模型对阻抗谱数据进行拟合，实施例2的Rct值为3.727Ω，低Rct的电极材料具有较低的串联电阻和电压跳变，减少了能量损失，增强了离子传递的驱动力。
完整的电吸附实验主要通过CDI模块来实现，CDI模块通过计算机、电容去离子(CDI)模块、电容去离子模块、蠕动泵、恒电位仪以及电导率仪组成。其中各部分的主要作用分别是：电容去离子模块单元为电吸附除盐的工作区域；恒电位仪为CDI模块提供恒定的1.2V工作电压；蠕动泵为整个CDI系统提供稳定的进水流速；电导率仪用于实时监测测量CDI模块出水口的NaCl溶液变化；计算机通过与恒压电源和浓度探针建立通讯联系来对出水浓度和CDI模块上的实时电流和电压进行记录。CDI除盐测试装置的一个完整除盐-排盐循环周期的运行模式如下：设备连接完毕后开启蠕动泵，向CDI模块中通入浓度为250ppm的NaCl溶液，待出水浓度稳定后(电极物理吸附饱和)开启恒压电源，电源电压为1.2V，CDI模块开始除盐。等到出水浓度经历下降再上升至进水电导率浓度后关闭电源，CDI模块开始反洗，等待出水电导率经历上升再下降直至等于进水电导率后，结束。整个过程定义为一个完整的除盐-排盐循环。当在电容去离子模块两端施加1.2V电压时，CDI模块上的实时电流从0A增加到了0.05A，具有明显的电流响应，证明电极具有良好的导电性。
如图9所示，CDI的脱盐量在五次循环后逐渐趋于稳定，最终电极脱盐量为8.56mg/g。
实施例3
将2.5g聚乙烯醇加入到三口烧瓶中的97.5ml去离子水中，升温至50℃并且搅拌均匀后自然冷却至室温。将2g阳离子纤维聚季铵盐-10粉末倒入三口烧瓶中并将三口烧瓶中的溶液温度升到98℃，并且在加热过程中进行搅拌，继续维持该温度同时搅拌5h后自然冷却至室温，得到均匀澄清微黄的聚合物溶液。其中，聚乙烯醇与聚季铵盐-10粉末的质量比为1:5。采用1M盐酸调节聚合物溶液至pH 5，将7g活性炭和1.2g的导电剂Super-P加入到经过盐酸进行调节后的聚合物溶液中，并加入3g炭黑分散剂后机械搅拌55h，加入0.6ml的浓度为10％戊二醛，得到的离子交换电极浆料。将离子交换电极浆料均匀涂覆在集流体表面形成厚度为110um的涂层，将带有所述涂层的所述金属集流体放入鼓风干燥箱中进行热交联反应后获得离子交换凝胶电极。其中，交联反应的过程为70℃反应时间8h。将离子交换凝胶电极的样品放入无尘柜中自然静置24h后进行目标大小和目标重量的裁剪。
得到的交联剂戊二醛浓度为10％PVA/PQ-10电极的接触角测试，该制备方法得到的电极的接触角为14.77°，并在两分钟内接触角变为0°，表明电极具有良好的亲水性。电极表面的含氧基团提高了电极的润湿性使得电极与水分子亲和力强，水合离子容易透过界面进入电极材料孔道，会提高电极的电容。通过手动弯曲90度和200℃热处理1h电极，其仍然能保持整体的活性炭层，电极没有任何损坏，说明PVA/PQ-10电极可以抵抗CDI操作中的水流剪切力具有良好的力学性能。
使用扫描电镜对10％PVA/PQ-10电极材料进行形貌观察，如图10所示。活性炭均匀分布在电极表面，未发现明显的团聚现象。粘结剂PVA包裹在活性炭表面，并且连接起附近的活性炭颗粒，有效的填充活性炭之间的间隙。此外还能很容易观察到活性炭与活性炭之间的宏观孔隙，这方便电解液溶液快速进入到电极内部。通过氮气等温吸脱附测试来确定所制备电极的比表面积和孔径分布，根据国际化学协会对等温线的定义，可知PVA/PQ-10电极吸附等温线属于第一吸附等温线，既在较低的相对下压力下P/P0＝0.4～0.8，吸附量迅速增加，达到一定相对压力后吸附量趋近于定值200m2/g，达到吸附极限在较高压力区P/P0＝0.8～0.9发生了毛细管凝固现象，出现了滞后环，说明PVA和聚季铵盐-10的加入对碳材料带来了介孔特性。介孔的存在提供了大量的离子快速扩散通道。根据BET方法计算得到，实施例3电极的比表面积是825.52m2/g。较大的比表面积会进一步促进离子的吸附，同时由于介孔的存在提供了大量的离子快速扩散通道。
对实施例3进行红外光谱测试，在FTIR光谱可以看出，3311cm1附近的宽频带是PVA和PQ-10分子中羟基O-H的伸缩振动吸收带。在1419cm1处的条带增强，证明PVA与GA成功交联。1244cm1处的弱带是PQ-10分子中C-N的伸缩振动吸收带，证明季铵基团被接枝到PVA链的主链上。
在-0.8～0.8V的电压区间内，扫描速度为0.005v/s时，对实施例3采用型号为CHI660E的电化学工作站进行了空白和50次循环伏安测试，如图8所示。测试条件：扫描速度是0.005v/s，NaCl溶液浓度是1M，扫描电压范围是-0.8V～0.8V，测试环境是20℃的恒温水浴，测试体系为三电极体系，其中工作电极为实施例1电极(1×1cm2)，对电极为铂电极(2×2cm2)，辅助电极为饱和甘汞电极。50次循环之后的CV曲线仍呈现类矩形的形状，没有发生明显的氧化还原反应。根据公式：F/g(＝∫(ia-ib))/(2×△v×V×Y_electrode)，其中，F/g为比电容，ia是正扫过程中的充电的电流，ib是负扫过程中的放电的电流，单位为A；Y_electrode为电极的质量，单位为g；V为扫描速度(v/s)；Δv为扫描电压区间，计算得到实施例3电极空白和50次循环伏安测试的比电容分别为121.63F/g和112.55F/g。可知在循环50次之后电极电容只出现了轻微的损耗，说明了GA浓度为10％PVA/PQ-10电极在电化学性能中表现出了优异的长期循环稳定性和较高的电容容量。
对实施例3采用型号为CHI660E的电化学工作站进行交流阻抗测试来评价电极材料在电化学过程中的电阻情况。测试条件：在频率范围是在10-3～105Hz，电压振幅是为10mV时，测试环境是20℃的恒温水浴，测试体系为三电极体系，其中工作电极为实施例2电极(1×1cm2)，对电极为铂电极(2×2cm2)，辅助电极为饱和甘汞电极。采用型号为CHI660E的电化学工作站对电极进行交流阻抗测试来评价电极材料在电化学过程中的电阻情况。实施例3的EIS图谱是由一个半圆形(中频部分的电荷转移过程)和一条直线(低频区域的Warbury扩散过程)组成。使用等效电路模型对阻抗谱数据进行拟合，实施例3的Rct值为4.626Ω，低Rct的电极材料具有较低的串联电阻和电压跳变，减少了能量损失，增强了离子传递的驱动力。
如图11所示，CDI的脱盐量在五次循环后逐渐趋于稳定，最终电极脱盐量为7.89mg/g。
本发明将聚阳离子加入交联聚合物凝胶，以其为粘结剂，开发了一种带有离子交换能力的凝胶电极。通过对电极浆料配方及成型条件的改进改善电极性能，使得电极在电容去离子脱盐的过程中更稳定，高效，促进电容去离子技术的发展。
一种用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极，通过上述用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法进行制备而获得。
一种用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极，可在电容去离子过程中应用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法，其特征在于，包括：
制备聚合物溶液步骤，将聚季铵盐-10粉末加入聚乙烯醇溶液中进行搅拌后，获得聚合物溶液，在所述制备聚合物溶液步骤中：
将聚季铵盐-10粉末加入所述聚乙烯醇溶液中，所述聚乙烯醇与所述聚季铵盐-10粉末的质量比为1:0.4-1:5，至温度升至85-98℃同时搅拌均匀，得到第二溶液；
将所述第二溶液在85-98℃的温度内同时进行搅拌和加热，并且在该温度内持续搅拌3-5h，得到第三溶液；
将搅拌均匀后的所述第三溶液自然冷却至室温后得到所述聚合物溶液；
调节酸性聚合物步骤，采用盐酸对所述聚合物溶液进行调节；
制备离子交换凝胶电极浆料步骤，将活性炭和导电剂加入经过所述盐酸进行调节后的所述聚合物溶液中，并且加入分散剂后搅拌均匀后加入戊二醛溶液，获得离子交换凝胶电极浆料，在交联过程中：
所述戊二醛的用量为0.6-1ml，所述戊二醛的浓度为1-10%；
制备离子交换凝胶电极步骤，将所述离子交换凝胶电极浆料涂覆在金属集流体表面后放入鼓风干燥箱中进行热交联反应，获得离子交换凝胶电极；
所述聚乙烯醇溶液的制备过程为：
第一搅拌步骤，将聚乙烯醇溶于去离子水中，升温至30-50℃并且搅拌均匀后得到第一溶液；
第一冷却步骤，将搅拌均匀后的所述第一溶液自然冷却至室温后得到质量分数为2~5％的聚乙烯醇溶液。
2.根据权利要求1所述的用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法，其特征在于，在所述调节酸性聚合物步骤中：
采用盐酸将所述聚合物溶液调节至pH为2-5。
3.根据权利要求1所述的用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法，其特征在于，在所述制备离子交换凝胶电极浆料步骤中：
将活性炭和导电剂加入经过所述盐酸进行调节后的所述聚合物溶液中，并且加入炭黑分散剂后搅拌48h以上后加入戊二醛溶液得到所述离子交换凝胶电极浆料。
4.根据权利要求1所述的用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法，其特征在于，在所述制备离子交换凝胶电极步骤中：
将所述离子交换凝胶电极浆料涂覆在金属集流体表面，形成厚度为90~110um的涂层；
将带有所述涂层的所述金属集流体放入鼓风干燥箱中进行热交联反应后，获得所述离子交换凝胶电极。
5.根据权利要求4所述的用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法，其特征在于，所述热交联反应的反应温度为40~70℃，反应时间为3~8h。
6.根据权利要求4所述的用于电容去离子技术的离子交换凝胶电极的制备方法，其特征在于，将所述离子交换凝胶电极放入无尘柜中自然静置23-25h后进行目标大小和目标重量的裁剪。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3555369A (en) * | 1964-05-20 | 1971-01-12 | Towa Chikudenki Kk | Condenser electrode with semipermeable membrane surface |
| CN102044345A (zh) * | 2009-10-13 | 2011-05-04 | 上海空间电源研究所 | 一种双电层电容器用活性炭电极的制备方法 |
| CN102360960A (zh) * | 2011-10-14 | 2012-02-22 | 渤海大学 | 一种超级电容器的电极材料及超级电容器电极的生产方法 |
| JP2015123404A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 株式会社クラレ | 電極及びその製造方法並びにそれを有する通液型コンデンサ |
| CN105225847A (zh) * | 2015-08-14 | 2016-01-06 | 宁波南车新能源科技有限公司 | 一种超级电容器电极制备工艺 |
| CN107731546A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-23 | 程杰 | 一种活性炭电极及其制备方法 |
| CN110668438A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-01-10 | 长江师范学院 | 一种用于电容去离子技术的新型多孔碳电极材料及其应用 |
| CN111732165A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-02 | 东莞理工学院 | 一种非对称cdi脱盐模块及利用该模块进行脱盐的方法 |
-
2022
- 2022-09-01 CN CN202211068765.XA patent/CN115259307B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3555369A (en) * | 1964-05-20 | 1971-01-12 | Towa Chikudenki Kk | Condenser electrode with semipermeable membrane surface |
| CN102044345A (zh) * | 2009-10-13 | 2011-05-04 | 上海空间电源研究所 | 一种双电层电容器用活性炭电极的制备方法 |
| CN102360960A (zh) * | 2011-10-14 | 2012-02-22 | 渤海大学 | 一种超级电容器的电极材料及超级电容器电极的生产方法 |
| JP2015123404A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 株式会社クラレ | 電極及びその製造方法並びにそれを有する通液型コンデンサ |
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