Thời gian hóa khí
Diện tích bề mặt (m2/g)
S micro (m2/g) V total (mL/g) V meso (mL/g)
Khơng hóa khí 1013 933 0.6 0.12 Trong CO2 10 phút 1398 1289 0.84 0.15 Trong CO2 30 phút 1919 1619 1.16 0.38 Trong CO2 60 phút 2145 1742 1.37 0.52
Hình 1.17. Sự phụ thuộc của điện dung vào tốc độ quét; (a) trong 1M NaNO3 và (b)
trong H2SO4 0,5 M. 1) khơng hóa khí 2) trong CO2 10 phút 3) trong CO2 30 phút 4) trong CO2 60 phút.
Ngoài ra, một điều lưu ý rằng lượng hấp thụ và hiệu quả sạc của ACF được vẽ theo điện áp trong hình 1.18a và b, tương ứng. Kết quả thí nghiệm cho thấy khả năng hấp thụ phụ thuộc mạnh mẽ vào hiệu quả sạc, không phải SBET. [9]
26
Hình 1.18. ACFs với các SBET a) lượng hấp thụ và b) hiệu quả sạc với giá trị điện áp. 1.6.4. Hiệu quả của CDI với các cation và anion khác nhau
Khả năng hấp thụ của điện cực carbon phụ thuộc mạnh mẽ trên các chất điện phân, cation và anion, cũng như cấu trúc mao dẫn của các điện cực carbon. Như một thước đo khả năng hấp thụ điện, số lượng được điện phân bởi một AC siêu nhỏ (SBET 2600 m2/g) giữa hai điện cực đối xứng được xác định là một hàm của thời gian chảy cho các loại muối, sunfat và nitrat của nhiều kim loại khác nhau, dưới điện áp áp dụng là 1.0V. [15,18] Trong hình 1.19 a và b, lượng chất được hấp thụ trong 120 phút được vẽ đối chiếu bán kính ion kim loại (cation) cho dung dịch nước muối nồng độ ban đầu là 0,1 mmol/L với tốc độ dòng chảy là 1 mL/phút. Khả năng hấp thụ được cho là hợp lý và cao đối với các cation hóa trị một (kim loại kiềm) hơn cation hóa trị hai và hóa trị ba (đất kiềm và kim loại chuyển tiếp). Đối với một AC khác, khả năng hấp thụ điện của clorua kim loại được xác định là hàm của nồng độ cân bằng của muối với tốc độ dòng chảy là 10 mL/phút dưới điện áp được áp dụng là 1V trong hai điện cực đối xứng [7], như trong hình 1.19, cho thấy các cation hóa trị một có thể được hấp thụ vào AC nhiều hơn các cation hóa trị hai. Tuy nhiên, phải làm rõ điện cực nào chi phối khả năng hấp thụ trong hai điện cực đối xứng, cho dù sự hấp thụ của các cation ở điện cực âm hoặc của anion ở điện cực dương.
27 a) b)
Hình 1.19. Lượng chất hấp thụ trong 120 phút bởi một AC trong dung dịch với bán
kính của cation; (a) đối với sunfat và (b) đối với nitrat.
Một thí nghiệm khác đã cho hỗn hợp dung dịch muối nhóm thứ nhất gồm natri clorua (NaCl), canxi clorua (CaCl2), magiê clorua (MgCl2) và clorua sắt (FeCl3) và nhóm thứ hai gồm natri clorua (NaCl), natri bromide (NaBr), natri nitrat (NaNO3), natri florua (NaF) và natri sunfat (Na2SO4). Chảy qua hệ CDI điện cực cacbon hoạt tính với tốc độ chảy 2l/phút ở 25oC nhằm xác định đánh giá khả năng chọn lọc đối với từng loại cation và anion. bảng 1.4 cho thấy điện tích, khối lượng nguyên tử và bán kính hydrat hóa cho mỗi ion trên và bảng 1.5 cho thấy nồng độ ion ban đầu được sử dụng trong các thí nghiệm.