碳氣凝膠應(yīng)用于海水淡化技術(shù)
氣凝膠(Aerogel)是一種具有超高孔隙率的三維納米多孔材料,是目前世界上質(zhì)量最輕、保溫隔熱性能最好、孔隙率最高、比表面積最高的固體材料。其密度極低,在3~500 mg/cm3之間可調(diào),孔隙率高達80 %~99.8 %,比表面積可達1000 m2/g,常溫下的熱導率低至0.015 W/m·K,典型的孔徑尺寸在1~100 nm之間。獨特的納米多孔結(jié)構(gòu)使氣凝膠具有許多特殊的物理性能,例如低熱導率、低折射率、低聲阻抗、低介電常數(shù)、強吸附性、高催化活性等等。這些優(yōu)異的物理性能使氣凝膠在航空航天、保溫隔熱、高效吸附、隔音、催化和儲能等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 氣凝膠比表面積高、孔隙率高、孔洞又與外界相通,性能穩(wěn)定,因此它是很好的吸附材料,可以用來吸附有害氣體和過濾有機物,有利于保護環(huán)境。碳氣凝膠結(jié)合了碳材料本身的導電特性與氣凝膠材料多孔的結(jié)構(gòu)特性,可以應(yīng)用在海水淡化等領(lǐng)域。 目前技術(shù)采用高比表面積的多孔碳氣凝膠制成電極,制成海水淡化原理型裝置。通過正反接電壓實現(xiàn)裝置的連續(xù)脫鹽,提高裝置的脫鹽效率。
同濟大學
2021-02-01