二氨基苯功能化石墨烯摻雜的活性炭復合電極、制備及其在電吸附脫鹽上的應用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種二氨基苯功能化石墨烯摻雜的活性炭復合電極、制備及其在電吸附脫鹽上的應用。其制備方法包括以下兩個步驟：（1）二氨基苯功能化石墨烯制備；（2）將活性炭與二氨基苯功能化石墨烯及粘結(jié)劑混合均勻，在模具中成型后，制備不同比表面積和吸附容量的復合電極。用此復合電極作為電吸附裝置的正負極，可用于對二級生化出水脫鹽等領域，其脫鹽效率顯著優(yōu)于單純碳電極。
【專利說明】
二氨基苯功能化石墨烯摻雜的活性炭復合電極、制備及其 在電吸附脫鹽上的應用
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種二氨基苯功能化石墨稀摻雜的活性炭復合電極、制備及其在電吸 附脫鹽上的應用，屬于電容去離子領域。
【背景技術】
[0002] 目前水資源短缺已經(jīng)成為全球的嚴重問題，用海水淡化可以緩解水資源短缺的現(xiàn) 狀。對比傳統(tǒng)的技術如反滲透法、電滲析法和旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法，由于脫鹽效率高、低能耗、無二次 污染、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點，電容去離子（Capacitive deionization, CDI，又稱電吸附） 法已經(jīng)成為潛在的脫鹽方法。脫鹽的過程是運用電荷吸引，將離子吸附在電極表面。當外 接電源被連接，帶有相反電荷的離子會被吸引到電極表面，形成雙電層。當移除電源，離子 解析，重新回到溶液中，而不產(chǎn)生二次污染?；陔p電層原理，CDI的吸附容量與電極的導 電率和表面性質(zhì)有密切的關系。
[0003] 近些年，具有不同比表面積和孔結(jié)構(gòu)的活性炭已經(jīng)被廣泛報道，其中包括活性炭、 碳氣凝膠、碳納米管和一些復合活性炭。盡管活性炭被廣泛應用，但是由于其多為微孔 (<2nm)不利于離子的吸附與脫附。為了解決這個問題，科學工作者開發(fā)了具有片層結(jié)構(gòu) 的石墨烯作為電極材料。石墨烯具有二維結(jié)構(gòu)，同時具有大的比表面積、良好的導電性、好 的機械性能和化學穩(wěn)定性等優(yōu)點。特殊的結(jié)果和電學性能，使得石墨烯及其復合材料成為 能量存儲與吸附的優(yōu)良材料。近些年有一些研究組開展關于石墨烯吸附脫鹽的工作，如：華 東理工大學的李海波（Environ. Sci. Technol.，2010, 44, 8692-8697)，上海大學的 Zhang 等 人（J. Mater. Chem.，2012, 22, 14696-14704)通過對比不同比例的石墨烯電極性能，優(yōu)化材 料性能，開發(fā)出具有電吸附脫鹽性能的石墨烯電極。由于單純的石墨烯具有相對低的電吸 附容量，不能充分發(fā)揮其優(yōu)勢。更多的工作集中在復合材料的開發(fā)，但很少有報道將石墨烯 功能化后作為吸附電極。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有高去除率復合電吸附電極及其制備方法，其具有 高的吸附容量和脫附效率。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述復合電吸附電極的應用。
[0006] 實現(xiàn)本發(fā)明的技術解決方案是：一種二氨基苯功能化石墨烯摻雜的活性炭復合電 極，以二氨基苯功能化石墨烯作為導電添加劑，利用粘結(jié)劑將二氨基苯功能化石墨烯與活 性炭均勻共混構(gòu)建復合材料，經(jīng)過壓膜成型，將該復合材料固定在電極片上，真空烘干后即 獲得所述的復合電極。
[0007] 上述復合電極中，粘結(jié)劑為聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚乙二醇等的一種或幾 種的混合物。
[0008] 上述復合電極中，電極片為鋁、鎳、鈦、銅或不銹鋼材質(zhì)，其形態(tài)為網(wǎng)、箱膜和海綿 體中的一種。
[0009] 上述復合電極中，二氨基苯功能化石墨烯結(jié)構(gòu)如下：
[0010]
b
[0011] 上述復合電極中，以質(zhì)量比計，活性炭：二氨基苯功能化石墨?。赫辰Y(jié)劑= (99:1:50)~（19:1:20)〇
[0012] 二氨基苯功能化石墨烯摻雜的活性炭復合電極的制備方法，其步驟如下：
[0013] (a)超聲下，制備氧化石墨烯的DMF懸浮液，將該懸浮液與二氨基苯（PA)的DMF溶 液混合，加熱到70~KKTC攪拌反應，減壓過濾、洗滌、干燥后即得到二氨基苯功能化石墨 烯，其中，氧化石墨和DMF溶劑的比為7. 5~15mg/mL，氧化石墨烯與二氨基苯的質(zhì)量比例為 1:10 ~10:1 ;
[0014] (b)將二氨基苯功能化石墨烯研磨后，與活性炭共混，配制具有不同比例的二氨基 苯功能化石墨烯與活性炭的復合物，并將其溶于有機溶劑中，混合均勻，其中，活性炭與二 氨基苯功能化石墨稀的質(zhì)量比為（99:1)~（19:1);
[0015] (c)將粘結(jié)劑溶于有機溶劑中，混合均勻，其中，二氨基苯功能化石墨烯與粘結(jié)劑 的質(zhì)量比為（1:50)~（1:20);
[0016] ⑷將（b)與（c)混合均勾，研磨后超聲6-8小時；
[0017] (e)將制備好的復合材料均勻涂到電極上，壓制成型，并在60~80°C下真空烘干 16~24h，即可得到活性炭復合電極。
[0018] 步驟（a)中，超聲時間為2~10h ;二氨基苯為對苯二胺、間苯二胺和鄰苯二胺中 的任意一種；二氨基苯與DMF溶劑的比為1:10~1:500g/mL ;二氨基苯的DMF溶液的溫度 范圍為25~80°C ;攪拌反應時間為5~24h。
[0019] 步驟（b)中，二氨基苯功能化石墨烯與活性炭總質(zhì)量與有機溶劑的質(zhì)量比為
[0020] (1:1~2:1)，有機溶劑為甲醇或乙醇。
[0021] 步驟（c)中，粘結(jié)劑與有機溶劑的質(zhì)量比為（10:8~2:6)，有機溶劑為甲醇或乙 醇。
[0022] 上述二氨基苯功能化石墨烯摻雜的二元活性炭復合電極在電吸附脫鹽中的應用。
[0023] 所去除的離子包括Na+、Mg2+、Ca2+、F、N0 3、N02、HC03、S042和P0 43等，吸附時間為 20~150分鐘，脫附時間為20~150分鐘，通電電壓為1. 0~2. 0V。
[0024] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0025] 本發(fā)明利用二氨基苯功能化石墨烯的導電性強和比表面積大等特點，制備二氨基 苯功能化石墨烯摻雜的活性炭復合電極。利用該方法制備的電極，具有一下特點：1.大的 比表面積；2.良好的導電性能；3.高吸附容量；4.較高的吸附效率；5.較好的脫附性能。
[0026] 這些特點使該復合材料在城市污水及市政廢水處理等領域廣泛應用。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明實施例1中的二氨基苯功能化石墨烯SEM圖。
[0028] 圖2是本發(fā)明實施例1中合成的功能化石墨烯納米材料的紅外光譜圖。
[0029] 圖3為本發(fā)明實施例2中合成的功能化石墨烯納米材料的紅外光譜圖。
[0030] 圖4為本發(fā)明實施例6中復合電極的交流阻抗結(jié)果。
[0031] 圖5為本發(fā)明實施例7的復合電極和單純活性炭電極對NaCl的吸附情況對比。
【具體實施方式】
[0032] 實施例1-3 :二氨基苯功能化石墨烯的制備：
[0033] 實施例1
[0034] 第一步，氧化石墨固體的制備；
[0035] 在80°C，用30mL濃硫酸、10g過硫酸鉀和10g五氧化二磷將20g天然石墨預氧化 后，水洗至pH = 7,常溫干燥過夜待用；
[0036] 將460mL濃硫酸冷卻到0°C左右，然后將20g預氧化的石墨加入到其中，慢慢加入 60g高錳酸鉀，使得體系溫度不超過20°C，添加完畢后升溫到35°C，攪拌2h以后，并分批慢 慢加入920mL去離子水，使得體系溫度不超過98°C，再攪拌15分鐘以后，加入2. 8L去離子 水和50mL 30 %雙氧水。將得到的亮黃色懸浮液減壓抽濾，洗滌。一直到濾液中沒有硫酸根 離子，且呈中性時，將產(chǎn)物在60°C真空中烘干，得到氧化石墨固體；
[0037] 第二步，將50mg氧化石墨粉末裝入圓底燒瓶，再加入15mL N，N_二甲基甲酰胺 (DMF)溶劑，超聲5h后，得到氧化石墨烯（G0)的懸浮液；
[0038] 第三步，取0. lg對苯二胺在室溫下溶解于5mL DMF中，制備對苯二胺的DMF溶液；
[0039] 第四步，將第三步中的對苯二胺溶液緩慢滴加到第二步中制備的G0懸浮液，加熱 到85°C，劇烈攪拌8h ;
[0040] 第五步，將第四步得到的粗產(chǎn)物經(jīng)抽濾，洗滌，干燥后，即得產(chǎn)物。
[0041] 功能化石墨稀納米材料在溶劑中的紅外光譜如圖2所示，證明該納米雜化材料已 成功合成。功能化石墨稀納米材料照片如圖1的SEM所示。
[0042] 實施例2
[0043] 第一至第二步，同實施例1中步驟一至二。
[0044] 第三步，取0. 1 g間苯二胺在室溫下溶解于5mL DMF中，制備間苯二胺的DMF溶液；
[0045] 第四步，將第三步中的間苯二胺溶液緩慢滴加到第二步中制備的G0懸浮液，加熱 到85°C，劇烈攪拌8h ;
[0046] 第五步，同實施例1中步驟五。
[0047] 功能化石墨稀納米材料在溶劑中的紅外光譜如圖3所示，證明該納米雜化材料已 成功合成。
[0048] 實施例3
[0049] 第一至第二步，同實施例1中步驟一至二。
[0050] 第三步，取0. lg鄰苯二胺在室溫下溶解于5mL DMF中，制備鄰苯二胺的DMF溶液；
[0051] 第四步，將第三步中的鄰苯二胺溶液緩慢滴加到第二步中制備的G0懸浮液，加熱 至lj 100°C，劇烈攪拌24h ;
[0052] 第五步，同實施例1中步驟五。
[0053] 實施例4-12 :復合電極的制備及其應用
[0054] 實施例4
[0055] 復合電極的制備：（1)分別稱取實施例1中的二氨基苯功能化石墨烯和活性碳粉 末的質(zhì)量為lg和19g，按照1:19的比例混合均勻；（2)將兩種物質(zhì)混合放在研缽中研磨30 分鐘；（3)混合均勻的材料溶于300mL甲醇中，繼續(xù)攪拌，混合均勻；(4)超聲5小時；（5)稱 取粘結(jié)劑PTFE按照比例1:2(PTFE的質(zhì)量為66g)溶于200mL甲醇中，將其放入燒杯中分散 1小時；(6)用玻璃棒攪拌使兩者混合均勻后，繼續(xù)超聲3小時；(6)混合均勻后的材料在電 極片上涂抹均勻，用機器壓膜成型；（7)電極風干24小時；（8)在真空80°C烘干24小時，備 用。
[0056] 對復合電極做電吸附研究：將新制備的復合電極從烘箱中取出，冷卻，并在超純水 中浸泡24小時。然后組裝電吸附裝置，進行脫鹽實驗。具體步驟如下：（1)制備的復合材料 電極片安裝到自制電吸附裝置中，作為正負極；（2)接上直流電源，兩極通電電壓為1.6V; (3)配置240mg/L NaCl溶液，取1000mL溶液做脫鹽實驗；（4)吸附時間為40分鐘；（5)電 極短接脫附，時間為60分鐘；（6)以上條件脫鹽率可以達到80%。
[0057] 實施例5
[0058] 復合電極的制備：（1)分別稱取實施例2中的二氨基苯功能化石墨烯和活性碳粉 末的質(zhì)量為〇. 2g和19. 8g，按照1:99的比例混合均勻；（2)將兩種物質(zhì)混合放在研缽中研 磨30分鐘；（3)混合均勻的材料溶于300mL甲醇中，繼續(xù)攪拌，混合均勻；(4)超聲5小時； (5)稱取粘結(jié)劑PTFE按照比例1:1 (PTFE的質(zhì)量為33g)溶于200mL甲醇中，將其放入燒杯 中分散1小時；(6)用玻璃棒攪拌使兩者混合均勻后，繼續(xù)超聲3小時；(6)混合均勻后的材 料在電極片上涂抹均勻，用機器壓膜成型；（7)電極風干24小時；（8)在真空80°C烘干24 小時，備用。
[0059] 對復合電極做電吸附研究：將新制備的復合電極從烘箱中取出，冷卻，并在超純水 中浸泡24小時。然后組裝電吸附裝置，進行脫鹽實驗。具體步驟如下：（1)制備的復合材料 電極片安裝到自制電吸附裝置中，作為正負極；（2)接上直流電源，兩極通電電壓為1.6V; (3)配置240mg/L NaCl溶液，取1000mL溶液做脫鹽實驗；（4)吸附時間為40分鐘；（5)電 極短接脫附，時間為60分鐘；（6)以上條件脫鹽率可以達到85%。
[0060] 實施例6
[0061] 復合電極的制備：（1)分別稱取實施例2中的二氨基苯功能化石墨烯和活性碳粉 末的質(zhì)量為2g和18g，按照1:9的比例混合均勻；（2)將兩種物質(zhì)混合放在研缽中研磨30 分鐘；（3)混合均勾的材料溶于300mL乙醇中，繼續(xù)攪拌，混合均勾；(4)超聲5小時；（5)稱 取粘結(jié)劑PTFE按照比例1:1 (PTFE的質(zhì)量為33g)溶于200mL乙醇中，將其放入燒杯中分散 1小時；(6)用玻璃棒攪拌使兩者混合均勻后，繼續(xù)超聲3小時；(6)混合均勻后的材料在電 極片上涂抹均勻，用機器壓膜成型；（7)電極風干24小時；（8)在真空80°C烘干24小時，備 用。
[0062] 對復合電極做電吸附研究：將新制備的復合電極從烘箱中取出，冷卻，并在超純水 中浸泡24小時。然后組裝電吸附裝置，進行脫鹽實驗。具體步驟如下：（1)制備的復合材料 電極片安裝到自制電吸附裝置中，作為正負極；（2)接上直流電源，兩極通電電壓為1.8V; (3)配置240mg/L NaCl溶液，取1000mL溶液做脫鹽實驗；（4)吸附時間為40分鐘；（5)電 極短接脫附，時間為60分鐘；(6)以上條件脫鹽率可以達到88%。圖4為電極的交流阻抗 結(jié)果。從結(jié)果中可以看到該電極電阻較小適合用作電吸附脫鹽電極。
[0063] 實施例7
[0064] 復合電極的制備：（1)分別稱取實施例2中的二氨基苯功能化石墨烯和活性碳粉 末的質(zhì)量為lg和19g，按照1:19的比例混合均勻；（2)將兩種物質(zhì)混合放在研缽中研磨30 分鐘；（3)混合均勾的材料溶于300mL乙醇中，繼續(xù)攪拌，混合均勾；(4)超聲5小時；（5)稱 取粘結(jié)劑PTFE按照比例1:1 (PTFE的質(zhì)量為33g)溶于200mL乙醇中，將其放入燒杯中分散 1小時；(6)用玻璃棒攪拌使兩者混合均勻后，繼續(xù)超聲3小時；(6)混合均勻后的材料在電 極片上涂抹均勻，用機器壓膜成型；（7)電極風干24小時；（8)在真空80°C烘干24小時，備 用。
[0065] 對復合電極做電吸附研究：將新制備的復合電極從烘箱中取出，冷卻，并在超純水 中浸泡24小時。然后組裝電吸附裝置，進行脫鹽實驗。具體步驟如下：（1)制備的復合材料 電極片安裝到自制電吸附裝置中，作為正負極；（2)接上直流電源，兩極通電電壓為1.8V; (3)配置240mg/L NaCl溶液，取1000mL溶液做脫鹽實驗；(4)吸附時間為40分鐘；（5)電極 短接脫附，時間為60分鐘；（6)以上條件脫鹽率可以達到90%。圖5為復合電極（AC/GEA2) 與單純活性炭電極（AC)對NaCl的吸附情況對比。結(jié)果表明該復合電極的脫鹽效果明顯優(yōu) 于單純活性炭電極。
[0066] 實施例8
[0067] 復合電極的制備：（1)分別稱取實施例2中的二氨基苯功能化石墨烯和活性碳粉 末的質(zhì)量為〇. 2g和19. 8g，按照1:99的比例混合均勻；（2)將兩種物質(zhì)混合放在研缽中研 磨30分鐘；（3)混合均勻的材料溶于300mL甲醇中，繼續(xù)攪拌，混合均勻；(4)超聲5小時； (5)稱取粘結(jié)劑PTFE按照比例1:2 (PTFE的質(zhì)量為66g)溶于200mL甲醇中，將其放入燒杯 中分散1小時；(6)用玻璃棒攪拌使兩者混合均勻后，繼續(xù)超聲3小時；(6)混合均勻后的材 料在電極片上涂抹均勻，用機器壓膜成型；（7)電極風干24小時；（8)在真空80°C烘干24 小時，備用。
[0068] 對復合電極做電吸附研究：將新制備的復合電極從烘箱中取出，冷卻，并在超純水 中浸泡24小時。然后組裝電吸附裝置，進行脫鹽實驗。具體步驟如下：（1)制備的復合材料 電極片安裝到自制電吸附裝置中，作為正負極；（2)接上直流電源，兩極通電電壓為1.8V; (3)配置240mg/L NaCl溶液，取1000mL溶液做脫鹽實驗；（4)吸附時間為40分鐘；（5)電 極短接脫附，時間為60分鐘；(6)以上條件脫鹽率可以達到87%。
[0069] 實施例9
[0070] 復合電極的制備：（1)分別稱取實施例3中的二氨基苯功能化石墨烯和活性碳粉 末的質(zhì)量為lg和19g，按照1:19的比例混合均勻；（2)將兩種物質(zhì)混合放在研缽中研磨30 分鐘；（3)混合均勻的材料溶于300mL甲醇中，繼續(xù)攪拌，混合均勻；(4)超聲5小時；（5)稱 取粘結(jié)劑PTFE按照比例1:2(PTFE的質(zhì)量為66g)溶于200mL甲醇中，將其放入燒杯中分散 1小時；(6)用玻璃棒攪拌使兩者混合均勻后，繼續(xù)超聲3小時；(6)混合均勻后的材料在電 極片上涂抹均勻，用機器壓膜成型；（7)電極風干24小時；（8)在真空80°C烘干24小時，備 用。
[0071] 對復合電極做電吸附研究：將新制備的復合電極從烘箱中取出，冷卻，并在超純水 中浸泡24小時。然后組裝電吸附裝置，進行脫鹽實驗。具體步驟如下：（1)制備的復合材料 電極片安裝到自制電吸附裝置中，作為正負極；（2)接上直流電源，兩極通電電壓為1.6V; (3)配置240mg/L NaCl溶液，取1000mL溶液做脫鹽實驗；（4)吸附時間為40分鐘；（5)電 極短接脫附，時間為60分鐘；（6)以上條件脫鹽率可以達到80%。
[0072] 實施例10
[0073] 復合電極的制備：（1)分別稱取實施例1中的二氨基苯功能化石墨烯和活性碳粉 末的質(zhì)量為lg和19g，按照1:19的比例混合均勻；（2)將兩種物質(zhì)混合放在研缽中研磨30 分鐘；（3)混合均勻的材料溶于300mL甲醇中，繼續(xù)攪拌，混合均勻；(4)超聲5小時；（5)稱 取粘結(jié)劑PTFE按照比例1:1 (PTFE的質(zhì)量為33g)溶于200mL甲醇中，將其放入燒杯中分散 1小時；(6)用玻璃棒攪拌使兩者混合均勻后，繼續(xù)超聲3小時；(6)混合均勻后的材料在電 極片上涂抹均勻，用機器壓膜成型；（7)電極風干24小時；（8)在真空80°C烘干24小時，備 用。
[0074] 對復合電極做電吸附研究：將新制備的復合電極從烘箱中取出，冷卻，并在超純水 中浸泡24小時。然后組裝電吸附裝置，進行脫鹽實驗。具體步驟如下：（1)制備的復合材料 電極片安裝到自制電吸附裝置中，作為正負極；（2)接上直流電源，兩極通電電壓為1.8V; (3)配置240mg/L NaCl溶液，取1000mL溶液做脫鹽實驗；（4)吸附時間為40分鐘；（5)電 極短接脫附，時間為60分鐘；（6)以上條件脫鹽率可以達到85%。
[0075] 實施例11
[0076] 電極的制備：（1)分別稱取實施例1中的二氨基苯功能化石墨烯和活性碳粉末的 質(zhì)量為0. 4g和19. 6g，按照1:99的比例混合均勻；（2)將兩種物質(zhì)混合放在研缽中研磨30 分鐘；（3)混合均勻的材料溶于300mL甲醇中，繼續(xù)攪拌，混合均勻；(4)超聲5小時；（5)稱 取粘結(jié)劑PTFE按照比例1:2(PTFE的質(zhì)量為66g)溶于200mL甲醇中，將其放入燒杯中分散 1小時；(6)用玻璃棒攪拌使兩者混合均勻后，繼續(xù)超聲3小時；(6)混合均勻后的材料在電 極片上涂抹均勻，用機器壓膜成型；（7)電極風干24小時；（8)在真空80°C烘干24小時，備 用。
[0077] 對復合電極做電吸附研究：將新制備的復合電極從烘箱中取出，冷卻，并在超純水 中浸泡24小時。然后組裝電吸附裝置，進行脫鹽實驗。具體步驟如下：（1)制備的復合材料 電極片安裝到自制電吸附裝置中，作為正負極；（2)接上直流電源，兩極通電電壓為1.6V; (3)配置240mg/L NaCl溶液，取1000mL溶液做脫鹽實驗；（4)吸附時間為40分鐘；（5)電 極短接脫附，時間為60分鐘；（6)以上條件脫鹽率可以達到80%。
【主權(quán)項】
1. 一種二氨基苯功能化石墨締滲雜的活性炭復合電極，其特征在于，W二氨基苯功能 化石墨締作為導電添加劑，利用粘結(jié)劑將二氨基苯功能化石墨締與活性炭均勻共混構(gòu)建復 合材料，經(jīng)過壓膜成型，將該復合材料固定在電極片上，真空烘干后即獲得所述的復合電 極。2. 如權(quán)利要求1所述的二氨基苯功能化石墨締滲雜的活性炭復合電極，其特征在于， 粘結(jié)劑為聚四氣乙締、聚偏二氣乙締和聚乙二醇中的一種或幾種的混合。3. 如權(quán)利要求1所述的二氨基苯功能化石墨締滲雜的活性炭復合電極，其特征在于， 電極片材質(zhì)為侶、儀、鐵、銅或不誘鋼材質(zhì)，其形狀為網(wǎng)、錐膜和海綿體中的一種。4. 如權(quán)利要求1所述的二氨基苯功能化石墨締滲雜的活性炭復合電極，其特征在于， 二氨基苯功能化石墨締結(jié)構(gòu)如下：5. 如權(quán)利要求1所述的二氨基苯功能化石墨締滲雜的活性炭復合電極，其特征在于， W質(zhì)量比計，活性炭：二氨基苯功能化石墨締：粘結(jié)劑=(99:1:50)- (19:1:20)。6. -種二氨基苯功能化石墨締滲雜的活性炭復合電極的制備方法，其特征在于，其步 驟如下： (a)超聲下，制備氧化石墨締的DMF懸浮液，將該懸浮液與二氨基苯的DMF溶液混合， 加熱到70~100 °C攬拌反應，減壓過濾、洗涂、干燥后即得到二氨基苯功能化石墨締，氧化石 墨締與二氨基苯的質(zhì)量比例為1:10~10:1 ; 化）將二氨基苯功能化石墨締研磨后，與活性炭共混，配制具有不同比例的二氨基苯 功能化石墨締與活性炭的復合物，并將其溶于有機溶劑中，混合均勻，其中，活性炭與二氨 基苯功能化石墨締的質(zhì)量比為（99:1)- (19:1); (C)將粘結(jié)劑溶于有機溶劑中，混合均勻，其中，二氨基苯功能化石墨締與粘結(jié)劑的質(zhì) 量比為（1:50)- (1:20); (d) 將步驟（b)與步驟（C)混合均勻，研磨后超聲得到復合材料； (e) 將制備好的復合材料均勻涂到電極上，壓制成型，并在60~80 °C下真空烘干，即可 得到活性炭復合電極。7. 如權(quán)利要求6所述的二氨基苯功能化石墨締滲雜的活性炭復合電極的制備方法，其 特征在于，步驟（a)中，超聲時間為2~IOh ;二氨基苯為對苯二胺、間苯二胺和鄰苯二胺中的 任意一種；氧化石墨締的DMF懸浮液中氧化石墨和DMF溶劑的比為7. 5~15 mg/mL ;二氨基 苯與DMF溶劑的比為1:10~1:500 g/mL ;二氨基苯的DMF溶液的溫度范圍為25~80°C ;攬拌 反應時間為5 ~24 h。8. 如權(quán)利要求6所述的二氨基苯功能化石墨締滲雜的活性炭復合電極的制備方 法，其特征在于，步驟（b)中，二氨基苯功能化石墨締與活性炭的總質(zhì)量與有機溶劑的質(zhì) 量比為（1:1~2:1 )，有機溶劑為甲醇或乙醇；步驟（C)中，粘結(jié)劑與有機溶劑的質(zhì)量比為 (10:8~2:6)，有機溶劑為甲醇或乙醇；步驟（d)中，超聲時間為6 - 8小時；步驟（e)中，烘 干時間為16~24 h。9. 如權(quán)利要求1-8任一所述的二氨基苯功能化石墨締滲雜的二元活性炭復合電極在 電吸附脫鹽中的應用。10. 如權(quán)利要求9所述的應用，其特征在于，所去除的離子包括化\ Mg2\ Ca2\ F、N03、 N02、肥〇3 、S〇42和PO 43，吸附時間為20~150分鐘，脫附時間為20~150分鐘，通電電壓為 1. 0 ~ 2. 0 V。
【文檔編號】H01G11/36GK105990031SQ201510148945
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月31日
【發(fā)明人】李愛民, 宋海歐, 王柏俊, 王長明
【申請人】南京大學