[發明專利]一種基于電容吸附的水體硅化物去除系統

在審

• 申請號: 202110717890.8
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113526627A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 董小霞;段平洲;苑志華;王炳煌
• 申請（專利權）人: 中科嘉辭（昆山）環保科技有限公司
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C02F101/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 楊芬

1.一種基于電容吸附的水體硅化物去除系統，其特征在于：其包括水處理箱體、設置在所述水處理箱體內的電容吸附組件、與所述水處理箱體連通的進水管、設置在所述進水管上的泵浦、設置在所述水處理箱體底部的攪拌裝置以及與所述水處理箱體連通的出水管，所述電容吸附組件包括平行相對分布的第一載板與第二載板、貼附在所述第一載板表面上的陽極片、貼附在所述第二載板表面上的陰極片、將所述陽極片與所述陰極片隔開的硅膠墊片、以及與所述陰極片和所述陽極片電連接形成電容結構的直流電源；

所述陽極片為包含有第一混合物的層狀結構，所述第一混合物包括陽極材料、聚四氟乙烯以及氧化石墨烯，所述陽極材料為一種復合物，所述復合物包含有由鈰氧化物、鈣氧化物以及鋁氧化物三種金屬氧化物形成的混合物和氧化石墨烯；

所述陽極片的制備方法包括以下步驟：獲取所述陽極材料，將所述陽極材料、聚四氟乙烯、氧化石墨烯按照60～75:10:10～15的質量比混合，加入乙醇，研磨后得到混合液，將所述混合液均勻涂抹在碳氈上，所述混合液的質量控制在0.1～0.2g之間；靜置風干，放入烘箱中60～100℃下干燥20～40min得到所述陽極片；

所述陽極材料的制備方法包括以下步驟：取35～40mL氧化石墨烯分散于150～250mL的去離子水中，超聲20～40min后，按照2:1～4:1的摩爾比稱取Ca和Al兩種無機金屬鹽，溶于上述去離子水中，超聲20～40min后加入堿源尿素，得到混合溶液，將混合溶液裝入反應釜，放入烘箱中100～150℃反應20～30h，結束后將產物洗滌至中性，60～90℃干燥，研磨至小顆粒；然后在氬氣氛圍下300～500℃焙燒4～6h，升溫速率為2～5℃/min；再按原子比Ce/Al為1:100～10:100摻雜Ce元素。

2.如權利要求1所述的基于電容吸附的水體硅化物去除系統，其特征在于：所述電容吸附組件還包括覆蓋在所述陽極片表面上的第一無紡布、覆蓋在所述陰極片上的第二無紡布。

3.如權利要求2所述的基于電容吸附的水體硅化物去除系統，其特征在于：所述第一載板具有面朝所述第二載板的第一表面，所述第二載板具有面朝所述第一載板的第二表面，所述陽極片貼附在所述第一表面上，所述陰極片設置在貼附在所述第二表面上。

4.如權利要求1所述的基于電容吸附的水體硅化物去除系統，其特征在于：所述直流電源作用在所述陽極片與所述陰極片兩端的電壓為0.4～1.2V。

5.如權利要求1所述的基于電容吸附的水體硅化物去除系統，其特征在于：所述陰極片為包含有第二混合物的層狀結構，所述第二混合物包括陰極材料、聚四氟乙烯以及氧化石墨烯，所述陰極材料為經過硝酸溶液處理后的活性炭粉末。

6.如權利要求1所述的基于電容吸附的水體硅化物去除系統，其特征在于：所述陰極片的制備方法包括以下步驟：制備陰極材料，將陰極材料、聚四氟乙烯、氧化石墨烯按照60～75:10:10～15的質量比混合，加入乙醇，研磨后得到混合液，將混合液均勻涂抹在碳氈上，所述混合液的質量控制在0.1～0.2g之間；靜置風干，放入烘箱中60～100℃下干燥20～40min得到陰極片。

7.如權利要求6所述的基于電容吸附的水體硅化物去除系統，其特征在于：所述陰極材料的制備方法包括以下步驟：稱取適量活性炭，加入到體積分數為35％～50％的硝酸溶液中，50～70℃下熱處理4～6h；結束后冷卻至室溫，將材料洗滌至中性，60～90℃烘干得到所述陰極材料。