[發(fā)明專(zhuān)利]氟磷酸釩氧鈉/石墨烯復(fù)合電極材料制備方法及應(yīng)用在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010445743.5 | 申請(qǐng)日： | 2020-05-24 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN111762769A | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-10-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 馬杰;程鈺娟 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 同濟(jì)大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C01B25/455 | 分類(lèi)號(hào)： | C01B25/455;C01B32/192;C02F1/469;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 上海科律專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31290 | 代理人： | 葉鳳 |
| 地址： | 200092 *** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 磷酸 釩氧鈉 石墨 復(fù)合 電極 材料 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種氟磷酸釩氧鈉/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)將磷酸二氫銨、釩酸銨、碳酸鈉、氟化鈉以摩爾比為2:2:1:1的比例溶解到4g L-1的氧化石墨烯溶液中形成穩(wěn)定的溶液A；
(2)在攪拌的條件下向A溶液中逐滴加入40mL N,N-二甲基甲酰胺溶劑得到溶液B；
(3)用硝酸溶液將溶液B的pH調(diào)至7左右；
(4)將溶液B移至水熱釜并在180攝氏度的條件下加熱10小時(shí)，得到的產(chǎn)物用去離子水和乙醇洗凈，然后在真空干燥箱中烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氟磷酸釩氧鈉/石墨烯復(fù)合材料的制備及其在電容去離子技術(shù)中的應(yīng)用，其特征在于：步驟(3)中，硝酸溶液的濃度為1mol L-1。
3.一種如權(quán)利要求1至2任一所述的制備方法得到的氟磷酸釩氧鈉/石墨烯復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氟磷酸釩氧鈉/石墨烯復(fù)合材料，其特征在于：所述氟磷酸釩氧鈉/石墨烯復(fù)合材料的顆粒尺寸在納米級(jí)。
5.如權(quán)利要求3所述的氟磷酸釩氧鈉/石墨烯復(fù)合材料在雜化電容去離子技術(shù)中的應(yīng)用，其特征在于，包括如下過(guò)程：
氟磷酸釩氧鈉/石墨烯電極與活性炭電極的制備：
(1)將所述制得的氟磷酸釩氧鈉/石墨烯復(fù)合材料研磨后，按照質(zhì)量比為8：1：1與PVDF，乙炔黑混合，加入適量NMP攪拌約6-12小時(shí)得到混合均勻的漿液，將漿液抹于石墨紙集電極上。真空60℃烘干即可得到氟磷酸釩氧鈉/石墨烯電極；
(2)將活性炭按照質(zhì)量比為8：1:：1與PVDF，乙炔黑混合攪拌約6-12小時(shí)得到混合均勻的漿液，將漿液涂抹于石墨紙集電極上，真空60℃烘干，即可得到活性炭電極；
電容去離子裝置的組裝：
(3)按照固定板、硅膠墊片、集電極、氟磷酸釩氧鈉/石墨烯電極、有機(jī)玻璃集水槽、隔膜、陰離子交換膜、活性炭電極、集電極、硅膠墊片、固定板的順序依次組裝在裝置中進(jìn)行脫鹽性能測(cè)試。其中，有機(jī)玻璃集水槽為中空的板，開(kāi)有進(jìn)出水口，從而達(dá)到循環(huán)進(jìn)水的目的；
脫鹽性能測(cè)試：
(4)雜化電容去離子裝置組裝完畢后，將其接入脫鹽流程中，脫鹽流程采用氯化鈉集水池、蠕動(dòng)泵、雜化電容去離子裝置、電導(dǎo)率儀執(zhí)行，各器件通過(guò)軟管連接；工作時(shí)，蠕動(dòng)泵將氯化鈉鹽水從氯化鈉集水池中以一定的速率輸入通電的雜化電容去離子裝置，吸附后，循環(huán)回到氯化鈉集水池測(cè)試電導(dǎo)率儀；
(5)反接電源即可實(shí)現(xiàn)脫附的過(guò)程，操作與吸附一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：所述蠕動(dòng)泵循環(huán)水流速為20ml/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：脫鹽性能測(cè)試過(guò)程中的進(jìn)水濃度為1000mg/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：脫鹽性能測(cè)試過(guò)程中的循環(huán)再生條件為：電壓范圍為-1.8V～1.8V至-1.2V～1.2V；恒流電流密度范圍為25mA/g～100mA/g。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：脫鹽性能測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)吸附時(shí)，氟磷酸釩氧鈉/石墨烯材料接負(fù)極吸附鈉離子，活性炭電極接正極吸附氯離子；反接電壓則即可到脫附的目的。
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