| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 主要符号表 | 第13-14页 |
| 主要英文缩写 | 第14-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-43页 |
| 1.1 研究背景 | 第15-18页 |
| 1.1.1 水资源危机 | 第15-16页 |
| 1.1.2 水的脱盐方法概述 | 第16-18页 |
| 1.2 双电层电容器原理 | 第18-23页 |
| 1.2.1 固液界面的双电层电容现象 | 第18-23页 |
| 1.2.2 赝电容现象 | 第23页 |
| 1.3 电容去离子技术 | 第23-29页 |
| 1.3.1 电化学电容器 | 第23页 |
| 1.3.2 电容去离子技术原理 | 第23-25页 |
| 1.3.3 电容去离子技术发展历程 | 第25-26页 |
| 1.3.4 电容去离子技术的特点 | 第26-27页 |
| 1.3.5 电容去离子技术研究现状 | 第27-29页 |
| 1.3.6 电容去离子吸附过程中的共同离子排斥效应 | 第29页 |
| 1.4 电容去离子装置的组成和制造 | 第29-41页 |
| 1.4.1 电极活性材料的研究 | 第29-35页 |
| 1.4.2 CDI电极集流体研究 | 第35-37页 |
| 1.4.3 CDI装置的研究 | 第37-41页 |
| 1.5 本论文的选题背景和主要研究内容 | 第41-43页 |
| 1.5.1 选题背景 | 第41-42页 |
| 1.5.2 主要研究内容 | 第42-43页 |
| 第2章 试验材料、方法和内容 | 第43-51页 |
| 2.1 试验材料 | 第43-44页 |
| 2.1.1 CDI电极组成材料 | 第43页 |
| 2.1.2 盐水来源 | 第43-44页 |
| 2.2 试验仪器、试剂与装置 | 第44-45页 |
| 2.2.1 试验仪器 | 第44页 |
| 2.2.2 试验试剂 | 第44-45页 |
| 2.2.3 试验装置 | 第45页 |
| 2.3 试验方案 | 第45-48页 |
| 2.3.1 试验流程 | 第45页 |
| 2.3.2 试验方法 | 第45-47页 |
| 2.3.3 数据处理 | 第47页 |
| 2.3.4 NaCl溶液电导率标准曲线 | 第47-48页 |
| 2.4 电极材料的表征及测试方法 | 第48-51页 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM) | 第48页 |
| 2.4.2 X射线衍射分析(XRD) | 第48-49页 |
| 2.4.3 比表面积(BET) | 第49页 |
| 2.4.4 静态接触角测试电极亲水性 | 第49页 |
| 2.4.5 循环伏安法(CV) | 第49-50页 |
| 2.4.6 电化学阻抗测试(EIS) | 第50-51页 |
| 第3章 CDI电极、装置研制及其性能研究 | 第51-76页 |
| 3.1 集流体材料的选择与纳米改性 | 第51-55页 |
| 3.1.1 铝片的预处理 | 第51-53页 |
| 3.1.2 铝片镀锌镍合金 | 第53-54页 |
| 3.1.3 泡沫镍 | 第54页 |
| 3.1.4 集流体导电性能与耐腐蚀性能对比 | 第54-55页 |
| 3.2 活性材料的纯化 | 第55-57页 |
| 3.2.1 研磨 | 第55页 |
| 3.2.2 漂洗 | 第55页 |
| 3.2.3 去除杂质离子 | 第55-56页 |
| 3.2.4 活性炭粉和活性焦粉的表征 | 第56-57页 |
| 3.3 导电剂选择与改性 | 第57-61页 |
| 3.4 粘结剂的选择 | 第61-62页 |
| 3.5 亲水剂的选择 | 第62-63页 |
| 3.6 活性材料前驱体配置 | 第63-64页 |
| 3.7 CDI测试电极的制作 | 第64-65页 |
| 3.8 CDI测试电极的物理及电化学性能表征 | 第65-72页 |
| 3.8.1 不同集流体材料对CDI电极的性能影响 | 第65-66页 |
| 3.8.2 粘结剂对CDI电极性能的影响 | 第66-68页 |
| 3.8.3 亲水剂对CDI电极的性能影响 | 第68-69页 |
| 3.8.4 导电剂对CDI电极的性能影响 | 第69-70页 |
| 3.8.5 不同活性材料对CDI电极的性能影响 | 第70-72页 |
| 3.8.6 CDI电极的最佳活性材料前驱体配比和集流体确定 | 第72页 |
| 3.9 CDI装置的研制 | 第72-75页 |
| 3.9.1 CDI电极片制作 | 第72-73页 |
| 3.9.2 CDI带框复合电极组装 | 第73-74页 |
| 3.9.3 CDI装置的组装 | 第74-75页 |
| 3.10 本章小结 | 第75-76页 |
| 第4章 CDI装置脱盐性能研究 | 第76-106页 |
| 4.1 不同集流体CDI装置在恒电压条件下的脱盐效果 | 第77-78页 |
| 4.2 过程参数对CDI的性能影响研究 | 第78-90页 |
| 4.2.1 恒电压下CDI的吸附和脱附性能 | 第78-80页 |
| 4.2.2 恒电流密度下CDI的吸附和脱附性能 | 第80-83页 |
| 4.2.3 盐溶液初始浓度对CDI吸附的影响 | 第83-84页 |
| 4.2.4 电极表面流速对CDI吸附的影响 | 第84-85页 |
| 4.2.5 电极间距对CDI的吸附性能影响 | 第85-86页 |
| 4.2.6 pH值对CDI脱盐性能的影响 | 第86-89页 |
| 4.2.7 溶液温度对CDI脱盐性能的影响 | 第89-90页 |
| 4.3 电极的再生性能研究 | 第90-93页 |
| 4.4 CDI脱盐运行参数的多因素分析 | 第93-104页 |
| 4.4.1 恒电压条件下的多因素分析 | 第94-97页 |
| 4.4.2 恒电压条件下多因素对CDI脱盐效果影响的响应面分析 | 第97-99页 |
| 4.4.3 恒电流密度条件下的多因素分析 | 第99-102页 |
| 4.4.4 恒电流密度条件下多因素对CDI脱盐效果影响的响应面分析 | 第102-104页 |
| 4.5 本章小节 | 第104-106页 |
| 第5章 CDI脱盐机理研究 | 第106-122页 |
| 5.1 吸附等温线机理研究 | 第106-109页 |
| 5.1.1 吸附等温线模型 | 第106-108页 |
| 5.1.2 CDI吸附等温线曲线拟合 | 第108-109页 |
| 5.2 CDI吸附动力学模型研究 | 第109-111页 |
| 5.2.1 准一级吸附动力学模型 | 第109页 |
| 5.2.2 准二级吸附动力学模型 | 第109-110页 |
| 5.2.3 颗粒内扩散模型 | 第110页 |
| 5.2.4 吸附动力学曲线拟合 | 第110-111页 |
| 5.3 CDI去离子过程的电迁移研究 | 第111-114页 |
| 5.3.1 电迁移概述 | 第111-112页 |
| 5.3.2 电迁移特性的研究 | 第112-114页 |
| 5.4 CDI脱盐机理推导 | 第114-116页 |
| 5.4.1 CDI脱盐过程 | 第114-115页 |
| 5.4.2 CDI再生过程 | 第115-116页 |
| 5.5 恒电压和恒电流密度条件下CDI能耗对比研究 | 第116-117页 |
| 5.6 CDI脱盐过程中的受力分析 | 第117-120页 |
| 5.6.1 范德华力 | 第117-118页 |
| 5.6.2 溶质离子重力和在溶液中的浮力 | 第118-119页 |
| 5.6.3 电极静电场力 | 第119-120页 |
| 5.6.4 CDI脱盐中受力分析对比 | 第120页 |
| 5.7 本章小节 | 第120-122页 |
| 第6章 CDI处理热电厂反渗透浓水研究 | 第122-129页 |
| 6.1 热电厂反渗透浓水的来源及水质 | 第122-124页 |
| 6.1.1 热电厂反渗透浓水的来源 | 第122-123页 |
| 6.1.2 反渗透浓水水质 | 第123-124页 |
| 6.2 CDI处理电厂反渗透浓水效果 | 第124-126页 |
| 6.2.1 恒电压条件的脱盐效果 | 第124-125页 |
| 6.2.2 恒电流密度条件下的脱盐效果 | 第125-126页 |
| 6.3 CDI对反渗透浓水中离子的选择性吸附性能 | 第126-128页 |
| 6.4 本章小结 | 第128-129页 |
| 第7章 结论、创新点与展望 | 第129-132页 |
| 7.1 结论 | 第129-131页 |
| 7.2 创新点 | 第131页 |
| 7.3 展望 | 第131-132页 |
| 参考文献 | 第132-143页 |
| 附录 | 第143-150页 |
| 附录1 插图索引 | 第143-146页 |
| 附录2 插表索引 | 第146-147页 |
| 附录3 攻读博士学位期间取得的科研成果 | 第147-149页 |
| 附录4 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第149-150页 |
| 致谢 | 第150-151页 |
| 附件 | 第151页 |
