1。2。2  离子交换法 1

1。2。3  电渗析法 2

1。2。4  反渗透法 2

1。2。5 电去离子法 2

1。2。6 电容去离子法 2

1。3  电容去离子技术 3

1。3。1  电容去离子技术的原理 3

1。3。2  电容去离子的电极材料 3

1。3。3  氮掺杂多孔碳材料的应用 5

1。3。4  氮掺杂多孔碳材料的制备方法 5

1。4  本课题的研究意义和主要内容 6

1。5  技术路线 7

2  实验部分 8

2。1  实验材料 8

2。1。1  实验药品 8

2。1。2  实验仪器 8

2。2  实验内容 8

2。2。1  氮掺杂多孔碳材料的制备 8

2。2。2  电极制备 9

2。2。3  样品表征 9

2。2。4 CDI 电化学应用实验 10

3  实验结果和分析讨论 13

3。1  样品结构表征 13

3。1。2  氮气等温吸附脱附分析 14

3。1。3 TEM 表征分析 15

3。1。4 XRD 谱图分析 16

3。1。5 Raman 谱图分析 16

3。1。6 XPS 图谱分析 17

3。2  材料电化学性能表征 18

3。2。1  循环伏安曲线分析 18

3。2。2  充放电实验分析 19

第 II 页 本科毕业设计说明书（ 论文）

3。2。3 电化学阻抗实验分析 19

3。3 CDI 应用实验评价 20

3。3。1  吸附容量实验评价 20

3。3。2  吸附动力学分析 21

3。3。3 CDI 电极再生性实验 22

结 论 23

致 谢 24

参考文献 25

本科毕业设计说明书（ 论文） 第 1 页

1  绪论

1。1 水资源现状及脱盐技术的必要性

地球上的水资源总量尽管数量上巨大，但是能够直接为人们所利用的却很少。加之随着 全球经济的持续发展，人类的生活生产对水的需求量不断增加，全球的水污染态势更加严峻。 世界可用的淡水资源逐渐枯竭减少的同时，可用淡水资源的供需矛盾日益突出。为保证我国 经济的可持续发展，解决淡水资源急缺的问题迫在眉睫。

人类发展的迫切需求和水资源严峻现状的矛盾对治理水污染和开辟新的水源途径提出了 新的要求。如果成功将占全球水资源总量 98%的海水资源转化为可供人类生活生产的淡水资 源，这无疑将大大缓解淡水资源短缺的问题。脱盐技术是解决这一问题的重要技术[1]。脱盐指 的是从水中去除阴阳离子。国际上大规模工程化应用的脱盐技术分为蒸馏法和膜法两种。蒸 馏法包括多级闪蒸、低温多效蒸馏、压汽蒸馏等。膜法主要包括电渗析法、反渗透法和膜蒸 馏法。闪蒸能耗大、电渗析耗电过多、离子交换和反渗透技术在再生过程中会带来二次污染。 随着社会经济的发展，逐渐稀缺的能源迫使人们在选择脱盐技术的时候不得不考虑成本和效 率的因素。因此需要开发一种高效节能、绿色环保的脱盐技术。