电容析去离子

① 香港城市大学曾志远课题组Adv. Mater.: 利用紧密MoS2 纳米层状膜实现额外体积脱盐容量

研究报道了一种具有纳米通道、紧密堆叠结构的1Tʹ-MoS2纳米层状膜，在电容去离子（CDI）实验中表现出优异的体积脱盐容量。使用先进材料科学与工程系及海洋污染国家重点实验室的科研设备，研究团队成功制备了具有理想电化学行为的EDLC纳米层状膜，该膜在1000 mV s-1扫描速率下表现出高体积比电容，同时具有较低的电荷转移电阻。在电容去离子实验中，该膜的体积脱盐容量高达65.1 mgNaCl cm-3，显示了其在海水淡化和淡水供应中具有巨大的潜力。

1Tʹ-MoS2纳米层状膜的制备通过电化学锂插层剥离和真空抽滤法实现，制备的纳米片和纳米层状膜具有紧密的层状结构和理想的电化学性质。通过拉曼、XRD和XPS表征技术，确认了纳米层状膜的成功制备。在电化学性质测试中，纳米层状膜显示出接近矩形且对称的曲线，表明其具有出色的EDLC行为，并且在不同扫速下仍具有稳定且出色的性能。理论分析揭示了1Tʹ-MoS2纳米层状膜在热力学上比2H相更有优势，离子水合和通道限域在离子吸附中起到关键作用。纳米层状膜中的动态离子存储机制使得1Tʹ-MoS2层间的阳离子吸附导致纳米通道的扩展，从而提高脱盐容量。

综上所述，1Tʹ-MoS2纳米层状膜展现出高体积脱盐容量、快速充放电能力、低电化学阻抗、高活性面积、稳定的循环性能和高吸附容量等卓越性能。这些特性使得1Tʹ-MoS2纳米层状膜成为用于小型化CDI脱盐系统的先进纳米层状材料。此外，研究团队在相关领域开展了多项合作研究，包括插层在2D材料中的原位成像和光谱技术、基于插层剥离技术制备原子薄层材料、高产率生产单或少层过渡金属二硫化物纳米片、二维TMDCs材料在水净化中的应用等，展现了该课题组在材料科学领域的广泛研究和创新。

② 请问超纯水和去离子水是不是一回事

不是一回事。

超纯水和去离子水的区别：

1、概念不同

去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。国际标准化组织ISO/TC 147规定的“去离子”定义为：“去离子水完全或不完全地去除离子物质。”

超纯水（Ultrapure water）又称UP水，是指电阻率达到18 MΩ*cm（25℃）的水。这种水中除了水分子外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物，当然也没有人体所需的矿物质微量元素，也就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水。

2、制备不同

超纯水：

在原子光谱、高效液相色谱、超纯物质分析、痕量物质等的某些实验中，需要用超纯水，超纯水的制备如下：

（1）加入少量高锰酸钾的水源，用玻璃蒸馏装置进行二次蒸馏，再以全石英蒸馏器进行蒸馏，收集于石英容器中，可得超纯水。

（2）使用强酸型阳离子和强碱型阴离子交换树脂柱的混合床或串联柱。可充分除去水中的阳、阴离子，其电阻率达10 Q·cm的水，俗称去离子水，再用全石英蒸馏器进行蒸馏，收集可得超纯水。

去离子水：

去离子水是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水，其生产装置设计的合理与否直接关系到去离子水质量的好坏及运营的经济性。

3、用途不同

超纯水的用途：

电子、电力、电镀、照明电器、实验室、食品、造纸、日化、建材、造漆、蓄电池、化验、生物、制药、石油、化工、钢铁、玻璃、化工工艺用水、化学药剂、化妆品、

单晶硅、半导体晶片切割制造、半导体芯片、半导体封装 、引线柜架、集成电路、液晶显示器、导电玻璃、显像管、线路板、光通信、电脑元件 、电容器洁净产品及各种元器件、高压变电器的清洗等

去离子水的用途：

实验室、化验室用水，一般实验室的常规试验、配置常备溶液、清洗玻璃器皿等；电子工业生产，如显像管玻壳、显像管、液晶显示器、线路板、计算机硬盘、集成电路芯片、单晶硅半导体等；电力锅炉，锅炉所需软化水、除盐；

汽车、家用电器、建材表面涂装、电镀、镀膜玻璃清洗等；石油化工行业,化工反应冷却水、化学药剂、生产配液用水等；工业纺织印染、钢铁清洗用水等；食品、饮料、酒类、化妆品生产用水；海水、苦咸水等净化。

③ 电吸附和电渗吸的区别

吸附技术也可称电容去离子技术，它是利用带电电极表面吸附水中离子及带电粒内子的现象，使水中容溶解盐类及其它带电物质在电极的表面富集浓缩而实现水的净化/淡化的一种新型水处理技术。
渗析，是一种以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作。

④ ki是电解质吗

KI是电解质

KI是碘化钾的化学式，碘化钾是一种为无色或白色立方晶体，无臭，有浓苦咸味。

碘化钾可作为一种药物，用于治疗甲状腺机能亢进(在辐射紧急情况中)，并在使用某些类型的放射性药物时保护甲状腺。在发展中国家，它也用于治疗皮肤孢子丝菌病和藻菌病。也可作为一种补充，用于那些饮食中碘摄入量低的人。

氢氧化钾-电解质的本质是一种电解质，它的主要成分为氢氧化钾。

一、研究背景

三、制备的材料

活性炭（福州益环碳素有限公司）

石墨、乙醇、KOH（国药集团化学试剂有限公司）

KSCN（广东西陇化工有限公司）

聚四氟乙烯（广州兴胜杰有限公司）

PVA（平均摩尔分子质量88000kg/mol，醇解度为87%～89%，阿拉丁试剂有限公司）

泡沫镍（湖南长沙力元新材料有限公司）

试剂均为分析纯，使用前均未经过纯化处理。

⑤ 纤维纸简介

纤维纸的种类繁多，其中浸渍纸、卷绕纸、电容器纸等均是以松杉科的软木木料为原料，其纤维素含量高，纤维较长。这类纸浆制成的纸，具有良好的浸渍性、高抗撕裂强度，以及偶极介质的介电特性。然而，它们的耐热性相对较差。纸的击穿强度、介电常数及介质损耗随其密度的增大而提高。对于电容器纸而言，要求在高温下介质损耗低，在整个造纸过程中需用去离子水充分洗去纸浆中的钠、钾离子，以便获得较高介电常数和击穿强度。电容器纸通常很薄（如10微米），且密度较大（如1克／厘米3）。高压电缆纸则要求介电常数小和介质损耗低，除用去离子水洗纸外，还需对原木进行精选，并在造纸过程中用电渗析方法进一步除去钠离子。

为了提高纤维纸的性能，可在造纸过程中对纸浆进行化学处理，改变其结构，制得改性纸。例如，使用丙烯腈液体处理硫酸盐纸浆，使纤维素大分子中的羟基进行氰乙基化，得到氰乙基化纸，其相对介电常数可达15.5，且具有较高的耐热性。通过使用冰醋酸或乙酸酐处理硫酸盐纸浆，使纤维素乙酰化制得乙酰化纸，可以提高其热稳定性，减少吸湿性。如果不对纸浆进行化学处理，而是直接在纸浆中添加胺类添加剂，则可制得胺添加纸，其热稳定性显著提高，但tgδ值也较大。

纤维纸是电工中所用的一种固体绝缘材料。有植物纤维纸和合成纤维纸，通常经浸渍绝缘液体或绝缘漆和胶后制成。纤维纸的密度（或称紧度）范围广，为0.2～1.4克／厘米3,气密度可以相差1000倍；厚度薄至几微米,厚达0.5厘米左右。通过对原材料和造纸方法的调节，可以获得绝缘技术中需要的各种绝缘纸，例如用于制造变压器用的层压板、棒和管筒绝缘的浸渍纸；用于制造胶纸电容式套管心子和一般层压管筒的卷绕纸；用于制造电容器元件用的电容器纸；用于制造油浸纸绝缘电缆用的电缆纸；以及用于制造电机槽绝缘的耐高温纤维纸。

⑥ 海水淡化的方法

蒸馏法
蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原旦如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。
反渗透法
通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一个大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。
太阳能法
人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。蒸馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。