新型电容式去离子技术及设备的研究开发生产

成果编号：11926

价格：面议

完成单位：省产研院石墨烯材料研究所

单位类别：其他院所

完成时间：2014年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：能源环保

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发布人：贾宝平离线

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电容式去离子技术（Capacitive Deionization，CDI）主要是利用通电电极表面带电的特性对水中的盐离子进行静电吸附，从而实现净化水质的目的。CDI是一种不涉及电子得失的非法拉第过程，所需电流仅用于给电吸附电极/溶液界面的双电层充电，因此本质上是一个低电耗的过程。另外，CDI电极的循环再生，不需要使用大量的酸碱对电极进行清洗，不会产生二次污染物。此项技术较目前其他主流水净化技术具有节能、环保、高效且操作简单等特点，具有广阔的发展空间和应用前景。本研究成果将最新型的石墨烯基电极材料融合到CDI 技术中，希望通过两者的优化结合，大幅度的提高其电吸吸脱性能。本项目计划在已有基础上结合企业需求，设计和开发新型的CDI 整体设备。相关成果可以帮助企业现有污水排放量大幅度降低，提升企业环保等级；为企业形成良好的经济效益。同时所产生的成果可以为相关产业开发新型环保技术；降低企业废水处理成本，提高企业环保等级；最终形成自主研发的新型废水处理设备，填补国内技术空白。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新产品

合作方式：技术转让、技术服务、技术入股

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 6 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项

成果简介

成果概况

创新要点

本研究成果创新性的将石墨烯材料引入CDI技术的设计中，通过对石墨烯材料进行有效改性和组装，成功的实现了石墨烯基CDI薄膜电极性能的大幅度提高，其中主要创新内容包括以下几方面： 1）新型石墨烯基电极材料在电容式去离子技术领域的创新型实践； 2）针对特定成分的污、废水的电极结构创新设计和性能优化； 3）新型电容式去离子设备的设计、组装和调试；

主要技术指标

1）比表面积：≥ 500m2/g; 2）平均孔经及孔径率：以中孔为主，2-50nm之间孔径占80%以上。 3）电阻值：≤ 200 Ω/□； 4）离子去除率：5-98% 范围内可调； 5）比电容：≥260 F/g; 6）循环再生性能：500次循环比电容量降低 ≤ 5%; 2. 中试型CDI设备主要技术与性能指标： 1. 一级过滤水回收率：20-95%范围内可调; 2. 操作压力: 无需外接压力辅助； 3. 原水压力：≥ 0.15Mpa； 4. 化学需氧量（COD）：≤10mg/L； 5. 系统产水量：单模块 ≥ 1T/h 6. 操作电压及平均运行能耗：1-1.5 V，0.7-1.5kWh/m3； 7. 离子选择性：可以根据不同离子类型进行调控，综合去除率 ≥ 85%； 8. 进水温度: 5-60℃；

其他说明

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