高比表面碳基材料去離子的應用

A. 電去離子的工業應用和市場需求

最近幾年電去離子在各個工業領域都越來越受重視，許多工業系統開始採用電去離子作為其水處理系統的更新換代技術，如電力工業、制葯工業、微電子工業、電鍍與金屬表面處理等。 雖然葯用水的特點是並不要求很高的去離子程度，但電去離子系統具有同時去鹽和控制微生物指標的特點，因此已有多家企業採用RO/EDI集成系統。據稱該類系統性能穩定，全流程計算機連續監控，全自動操作無人值守。
電去離子法(Electro deio?nization)，簡稱EDI，是一種將電滲析與離子交換有機地結合在一起的膜分離脫鹽工藝，屬高科技綠色環保技術。它利用電滲析過程中的極化現象對離子交換填充床進行電化學再生，集中了電滲析和離子交換法的優點，克服了兩者的弊端。 EDI技術結合了兩種成熟的水處理技術-電滲析技術和離子交換技術，我國稱此為填充床電滲析或電去離子技術。它主要替代傳統的離子交換混床來生產高純水，環保特性好，操作使用簡便，愈來愈多地被人們所認可，也愈來愈多廣泛地在醫葯、電子、電力、化工等行業得到推廣，至今，國際上已有3千多套EDI裝置在運行，總容量已超過3萬m3/h。
連續電除鹽（EDI，Electro deio nization或CDI，continuous electrode ionization），是利用混和離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子，同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下，分別透過陰陽離子交換膜而被除去的過程。這一過程離子交換樹脂是電連續再生的，因此不需要使用酸和鹼對之再生。這種新技術可以替代傳統的離子交換裝置，生產出高達18.2MΩ .cm(25℃)的超純水。EDI是利用陰、陽離子膜，採用對稱堆放的形式，在陰、陽離子膜中間夾著陰、陽離子樹脂，分別在直流電壓的作用下，進行陰、陽離子交換。而同時在電壓梯度的作用下，水會發生電解產生大量H+和OH-，這些H+和OH-對離子膜中間的陰、陽離子不斷地進行了再生。由於EDI不停進行交換--再生，使得純水度越來越高，所以，輕而易舉的產生了高純度的超純水。
EDI(電除鹽系統)工作原理
高純度水對許多工商業工程非常重要，比如：半導體製造業和制葯業。以前這些工業用的純凈水是用離子交換獲得的。然而，膜系統和膜處理過程作為預處理過程或離子交換系統的替代品越來越流行。如電除鹽過程（EDI）之類的膜系統可以很乾凈地去除礦物質並可以連續工作。而且，膜處理過程在機械上比離子交換系統簡單得多，並不需要酸、鹼再生及廢水中和。EDI處理過程是膜處理過程中增長最快的業務之一。EDI是帶有特殊水槽的非反向電滲析（ED），這個水槽里的液流通道中填充了混床離子交換樹脂。EDI主要用於把總固體溶解量（TDS）為1-20mg/L的水源製成8-17兆歐純凈水。
EDI系統裝置關於進水的注意事項：
進水必須符合反滲透直接透過水的水質，
·需要避免物理、化學和生物污染；
·物理污染PVC碎片、金屬碎屑；污垢，塵土；焊渣；樹脂顆粒等，
·化學污染、氧化劑，如氯氣；多價陽離子，如鐵、錳等；環氧樹脂及玻璃鋼容器製作過程中所用的硬化劑。
·污染物的來源：敞開式儲罐，脫氣塔；
沒有在EDI前配過濾器的軟化器等。
EDI系統裝置出水水質標准
採用RO裝置出水作為EDI給水，在一般情況下，EDI裝置的出水水質其電阻率都能達到16 MΩ·cm，有的甚至接近18 MΩ·cm。採取一些特殊的措施，還可使EDI裝置的出水電阻率接近於18.2 MΩ·cm的理論純水標准。然而，對EDI裝置出水電阻率指標的追求，應根據需要，要有經濟觀點，要從實際出發，不是愈高愈好。對於電子行業來說，用EDI裝置直接獲得18.2 MΩ·cm高純水，可不必再在EDI裝置後採用拋光混床處理，比較方便；對於發電行業，為用EDI裝置處理鍋爐補給水系統來說，只需獲得5 MΩ·cm的純水就可以了。從佔EDI裝置所處理的總水量的多少來看，像電子行業這種對水質要求高的用戶，只佔20% 左右；而對水質要求不高如發電行業作為鍋爐補充水來說，要佔60% 以上；對其它用戶，它們對水質要求也不高，大致與發電行業相仿，也佔20%。因此從滿足大多數的80% 用戶來考慮，只需EDI裝置出水在5 MΩ·cm以上就可以了。
國產的EDI裝置，可能由於製造技術和材料方面的原因，也可能由於用戶對EDI技術不熟悉或其他方面的種種原因，運行中的EDI裝置出水從15 MΩ·cm以上逐漸下降，直到出水不能滿足用戶要求，不能長期穩定在10 MΩ·cm，以上。針對國內離子交換膜的性能不如國外，對EDI工藝的掌握不如國外，以及對其他一些因素的考慮，提出新型結構的EDI裝置出水電阻率以穩定在10 MΩ.cm為宜：穩定在10 MΩ·cm為優質品，穩定在5 MΩ·cm為合格品。採用這樣的定位就可以滿足80% 絕大多數用戶的需求。 EDI裝置是應用在反滲透系統之後，取代傳統的混合離子交換技術（MB-DI）生產穩定的去離子水。EDI技術與混合離子交換技術相比有如下優點：
1、佔地空間小，省略了混床和再生裝置；
2.產水連續穩定，出水質量高，而混床在樹脂臨近失效時水質會變差；
EDI裝置是一個連續凈水過程，因此其產品水水質穩定,電阻率一般為15MΩ·cm，最高可達18MΩ·cm，達到超純水的指標。混床離子交換設施的凈水過程是間斷式的，在剛剛被再生後，其產品水水質較高，而在下次再生之前，其產品水水質較差。
3.運行費用低，再生只耗電，不用酸鹼，節省材料費用；
EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、葯劑費及設備折舊等費用，省去了酸鹼消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。
在電耗方面，EDI裝置約0.5kWh/t水，混床工藝約0.35kWh/t水，電耗的成本在電廠來說是比較經濟的，可以用廠用電的價格核算。
在水耗方面，EDI裝置產水率高，不用再生用水，因此在此方面運行費用低於混床。
至於葯劑費和設備折舊費兩者相差不大。
總的來說，在運行費用中，EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右，常規混床噸水運行成本在2.7元左右，高於EDI裝置。因此，EDI裝置多投資的費用在幾年內完全可以回收。
4.環保效益顯著，增加了操作的安全性；
EDI屬於環保型技術，離子交換樹脂不需酸、鹼化學再生，節約大量酸、鹼和清洗用水，大大降低了勞動強度。更重要的是無廢酸、廢鹼液排放，屬於非化學式的水處理系統，它無需酸、鹼的貯存、處理及無廢水的排放，因而它對新用戶具有特別的吸引力。
三、技術性能
EDI組件運行結果取決於各種各樣的運行條件。以下是保證EDI正常運行的最低條件。為了使系統運行效果更佳，系統設計時應適當提高這些條件。
EDI進水指標
為防止裝置出現污堵，減少其運行壽命，EDI對進水水質有一定的要求，一般採用RO的滲透水作為進水。

B. 化學材料簡介和應用

聚丙烯醯胺
聚炳烯醯胺（Polyacrylamide）簡稱PAM,俗稱絮凝劑或凝聚劑，分陽離子、陰離子型，分子量在400-1800萬之間，產品外觀為白色或略帶黃色粉末，液態為無色粘稠膠體狀，易溶於水,溫度超過120℃時易分解。聚丙烯醯胺可以分為以下幾種類型：陰離子型 、陽離子型、非離子型、復合離子型。膠體產品為無色透明、無毒、無腐蝕。粉劑為白色粒狀。兩者均能溶於水，但幾乎不溶於有機溶劑。不同品種、不同分子量的產品有不同的性質。

聚丙烯醯胺分子中具有陽性基團（-CONH2），能與分散於溶液中的懸浮粒子吸附和架橋，有著極強的絮凝作用，因此廣泛用於水處理以及冶金、造紙、石油、化工、紡織、選礦等領域。

陰離子型主要用於生活生產用水，工業和城市污水處理。亦適用於氧化鋁制備過程中赤泥的絮凝沉澱及泥液分離。陽離子型分子量偏高，主要用於水懸濁液和懸濁物的絮凝沉澱，酸性和偏酸性溶液含有有機懸濁物時絮凝是很困難的。在這種情況下，陽離子型聚丙烯醯胺能有效的進行絮凝沉澱，顯示其突出的性能。使用形態為0.1-0.2%水溶液，必須用Ph≤7的水配製，配成稀溶液後極易水解。應隨配隨用或在當天用完，不宜長時間存放。

作用：PAM用作污水處理，對水中有機物去除效率高，用量少，沉降速度快，制水成本低，是其它絮凝劑無法替代的產品。

使用方法：PAM用於水處理可以單獨使用，有可以和PAC配合使用，但兩者攪拌必須分開進行，根據各自情況確定稀釋時加水量和投加量大小。

用途：
粉劑產品主要以陰離子型為主，該產品主要用於石油、冶金、選礦、造紙、紡織、製糖、石料切割、化工、醫葯以及污水處理等產品標准按GB/T13940-92執行。
粉劑聚丙烯醯胺產品標准： 指標名稱 牌號 PAM-ASG-800 PAM-ASG-1000 PAM-ASG-1500
外觀 白色粒狀
分子量（M） 600-800萬 900-1200萬 1300-1500萬
固含量（%）≥ 90
水解度（%） 5-30
游離單體（%）≤ 0.5
溶解時間（h） 1-2
註：粉劑牌號中符號意義為：PAM-聚丙烯醯胺N－非離子型A-陰離子型S－粉劑G－工業用
運輸、貯存過程中注意防潮、防曬。

CAS No.： 9003-05-8
英文名稱： Poly(acrylamide)
中文別名： 絮凝劑3號;陰離子聚丙烯醯胺;聚丙烯醯胺乾粉(陰離子型);聚丙烯醯胺膠體Ⅰ型;聚丙烯醯胺(膠體);聚丙烯醯胺膠體Ⅱ型

C. 去離子水對鐵有腐蝕嗎

有，由於去離子水中含有氧，鐵在潮濕、有氧的條件下即可被氧化生成鐵銹。

D. 碳纖維復合材料成型方法及工藝

復合材料加工工藝是在同一基礎上根據不同材料的特性及應用目的而不斷衍生發展的。碳纖維復合材料在發揮質輕、強度大的基礎上，也會根據應用對象的差異而採用不同的成型工藝，從而盡可能地發揮出碳纖維所具有的特殊性能。下面小編針對適用於碳纖維復合材料的成型工藝及其應用以及碳纖維復合材料的成型方法。希望能夠給大家帶來幫助。

一、碳纖維復合材料的成型方法

1、模壓法。這種方法是將早已預浸樹脂的的碳纖維材料放入金屬模具中，加壓後使多餘的膠液溢出來，然後高溫固化成型，脫膜後成品就出來了，這種方法最適合用來製作汽車零件。

22、手糊壓層法。將浸過膠後的碳纖維片剪形疊層，或是以便鋪層一邊刷上樹脂，再熱壓成型。這個方法可以隨便選擇纖維的方向、大小和厚度，被廣泛使用。注意的是鋪層後的形狀要小於模具的形狀，這樣纖維在模具內受壓時就不會撓曲。

33、真空袋熱壓法。在模具山疊層，並覆上耐熱薄膜，利用柔軟的口袋向疊層施加壓力，並在熱壓灌中固化。

44、纏繞成型法。將碳纖維單絲纏繞在碳纖維軸上，特別適用於製作圓柱體和空心器皿。

55、擠拉成型法。先將碳纖維完全浸潤，通過擠拉除去樹脂和空氣，然後在爐子里固化成型。這種方法簡單，適用於制備棒狀、管狀零件。

二、碳纖維復合材料成型工藝

1.手糊成型：

在模具工作面上塗敷脫模劑、膠衣，將剪裁好的碳纖維預浸布鋪設到模具工作面上，刷塗或噴塗樹脂體系膠液，達到需要的厚度後，成型固化、脫模。在制備技術高度發達的今天，手糊工藝仍以工藝簡便、投資低廉、適用面廣等優勢在石油化工容器、貯槽、汽車殼體等許多領域廣泛應用。其缺點是質地疏鬆、密度低，製品強度不高，而且主要依賴於人工，質量不穩定，生產效率很低。

2.噴射成型：

屬於手糊工藝低壓成型中的一類，使用短切纖維和樹脂經過噴槍混合後，壓縮空氣噴灑在模具上，達到預定厚度後，再手工用橡膠錕按壓，然後固化成型。為改進手糊成型而創造的一種半機械化成型工藝，在工作效率方面有一定程度的提高，用以製造汽車車身、船身、浴缸、儲罐的過渡層。

3.層壓成型：

將逐層鋪疊的預浸料放置於上下平板模之間加壓加溫固化，這種工藝可以直接繼承木膠合板的生產方法和設備，並根據樹脂的流變性能，進行改進與完善。層壓成型工藝主要用來生產各種規格、不同用途的復合材料板材。具有機械化和自動化程度高、產品質量穩定等特點，但是設備一次性投資大。

4.纏繞成型：

將經過樹脂膠液浸漬的連續纖維或布帶按一定規律纏繞到芯模上，然後固化、脫模成為復合材料製品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發揮其高比強度、高比模量以及低密度的特點，可用於製造圓柱體、球體及某些正曲率回轉體或筒形碳纖維製品。

5.拉擠成型：

將浸漬樹脂膠液的連續碳纖維絲束、帶或布等，在牽引力的作用下，通過擠壓模具成型、固化，連續不斷地生產長度不限的型材。拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝，其優點是生產過程可完全實現自動化控制，生產效率高。拉擠成型製品中纖維質量分數可高達80%，浸膠在張力下進行，能充分發揮增強材料的作用，產品強度高，其製成品縱、橫向強度可任意調整，可以滿足製品的不同力學性能要求。該工藝適合於生產各種截面形狀的型材，如工字型、角型、槽型、異型截面管材以及上述截面構成的組合截面型材。

6.液態成型：

將液態單體合成為高分子聚合物，再從聚合物固化反應為復合材料的過程改為直接在模具中同時一次完成，既減少了工藝過程中的能量消耗，又縮短了模塑周期(只需約2分鍾便可完成一件製品)。但這種工藝的應用，必須以精確的管道輸送和計量以及溫度壓力自動控制為基礎，屬於高分子材料和近代高新科學技術的交叉范疇，目前的應用還不是很廣。

7.真空熱壓罐：

將單層預浸料按預定方向鋪疊成的復合材料坯料放在熱壓罐內，在一定溫度和壓力下完成固化過程。熱壓罐是一種能承受和調控一定溫度、壓力范圍的專用壓力容器。坯料被鋪放在附有脫模劑的模具表面，然後依次用多孔防粘布(膜)、吸膠氈、透氣氈覆蓋，並密封於真空袋內，再放入熱壓罐中。加溫固化前先將袋抽真空，除去空氣和揮發物，然後按不同樹脂的固化制度升溫、加壓、固化。固化制度的制定與執行是保證熱壓罐成型製件質量的關鍵。該種成型工藝適用於製造飛機艙門、整流罩、機載雷達罩，支架、機翼、尾翼等產品。

8.真空導入：

簡稱VIP，在模具上鋪「干」碳纖維復合材料，然後鋪真空袋，並抽出體系中的真空，在模具腔中形成一個負壓，利用真空產生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中，讓樹脂浸潤增強材料，最後充滿整個模具，製品固化後，揭去真空袋材料，從模具上得到所需的製品。該工藝在1950年就出現了專利記錄，但在近幾年才得到發展。在真空環境下樹脂浸潤碳纖，製品中產生的氣泡極少，製品的強度更高、質量更輕，產品質量比較穩定，而且降低了樹脂的損耗，僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的製品，能較好地控制產品厚度。一般應用於船艇工業中的方向舵、雷達屏蔽罩，風電能源中的葉片、機艙罩，汽車工業中的各類車頂、擋風板、車廂等。

總結：隨著碳纖維復合材料應用的深入和發展，碳纖維復合材料的成型方式也在不斷地以新的形式出現，但是碳纖維復合材料的諸種成型工藝並非按照更新淘汰的方式存在的，在實際應用中，往往是多種工藝並存，實現不同條件、不同情況下的最好效應。同時碳纖維重量比鋁輕，強度卻高於鋼，又有耐腐蝕、耐高溫、模量高等優點，被稱為「新興材料之王」。碳纖維的產品在很多領域都有應用。希望以上的這些知識能夠幫到大家，祝大家生活愉快。

E. 石墨烯在鋰電池電極材料有哪些應用

(1) 石墨烯具有優良的導電和導熱特性,亦即,本身已具有了良好的電子傳輸通道,而良好的導熱性能也確保了其在使用中的穩定性；
(2)聚集形成的宏觀電極材料中,石墨烯片層的尺度在微納米量級,遠小於體相石墨,使得Li+在石墨烯片層之間的擴散路徑較短；而且片層間距也大於結晶性良好的石墨,更有利於Li+的擴散傳輸。
(3)因此,石墨烯基電極材料同時具有良好的電子傳輸通道和離子傳輸通道,非常有利於鋰離子電池功率性能的提高。
通過優化石墨烯復合材料的微觀結構，例如夾層結構或石墨烯片層包覆結構，可進一步提高材料的電化學性能。在正極復合材料中，石墨烯形成的連續三維導電網路可有效提高復合材料的電子及離子傳輸能力。此外，相比於傳統導電添加劑，石墨烯導電劑的優勢在於能用較少的添加量，達到更加優異的電化學性能。
有研究表明，純石墨烯材料由於首次循環庫侖效率低、充放電平台較高以及循環穩定性較差，並不能取代目前商用的碳材料直接作為鋰離子電池負極材料使用。這主要是由於石墨烯較大的比表面積會導致材料與電解質接觸面積大，材料中存儲的鋰離子與電解質分子會發生不可逆反應形成 SEI 膜。同時，碳材料表面殘余的含氧基團與鋰離子發生不可逆副反應，填充碳材料結構中的儲鋰空穴，造成可逆容量的進一步下降。此外，石墨烯片層極易聚集堆積成多層結構，從而喪失了其因高比表面積而具有的高儲鋰空間的優勢。但石墨烯可以作為一種優異的基體材料在復合電極材料中可發揮更大的作用。

由於將石墨烯應用於鋰離子電池可以解決傳統鋰電池能量密度和功率密度難以兼得的問題，石墨烯在鋰離子電池中應用是一個非常有前途的方向。石墨烯可以在多個方面應用於鋰電池中，比如石墨烯復合負極材料，如硅碳復合負極材料；也可以作為鋰電池正負極材料的導電添加劑，還可以塗覆於鋁箔集流體上，形成石墨烯功能塗層鋁箔石。近年來，我國已有不少企業從事這方面的研究，並取得了積極進展。

F. 超級電容器電極炭（超級電池活性炭電極、電池電極材料）的應用前景及生產廠家有哪些國內炭材料到底怎麼

國內材料的話，我們院很多研究所都用過合達炭素的電極炭，綜合評價還不錯。比起進口材料有點差距，但是畢竟價格便宜嘛。要買的話，找上海匯合達投資管理公司。我買的時候，他家銷售人員說上海匯合達是合達炭素的上級公司，在新疆也有分廠，從2004年就開始研發生產了，國內產能算比較大的了。希望能幫到你，望採納哦！謝謝！

G. 碳纖維復合材料的應用有哪些

普通碳-石墨製品的脆性，是碳素材料的最大弱點。多年來人們為提高碳素製品的可撓性和機械強度，進行了廣
泛深入的研究。從20世紀60年代初期開始發展起來的碳纖維及其復合材料，由於具有很高的比強度、比剛度等優異
特性，在工程應用上越來越受到重視。

碳纖維系採用天然纖維或人造纖維在一定條件下經加工和碳化而成。如果用來製造復合材料，則碳纖維還要
經過一系列表面處理。由於聚丙烯腈合成纖維含碳量高，工業上普遍用它作原料。原料絲首先利用一般紡織機械將
纖維絲束整成卷，或拉成無緯布。為了提高碳纖維的強度和彈性模量，常常在碳化之前先經預氧化，預氧化是在預
氧化爐中於210-230℃高溫下進行的。預氧化可以加速聚丙烯腈分子形成環鏈的芳香結構，使分子間牢固地結合在
一起。然後在非氧化性氣紙中於1000-1100℃的高溫下進行碳化，如果最終希望得到石墨化纖維，則需進一步在
2500-3000℃下經過石墨化處理。

碳纖維與普通碳-石墨製品一樣，具有優良的耐熱和耐腐蝕性能，但導熱性卻保持了原料纖維的特點，比較低。因此，常將碳纖維織成碳布或碳氈用作感應爐和電阻爐的熱屏蔽材料。石墨化的纖維則有較高的導熱率，作為發熱
元件可以在真空或惰性氣體爐內用到2500℃。石墨化纖維編織成石墨紗經聚四氟乙烯浸漬，用於輸送腐蝕性介質的
化工泵的城料密封，不僅有良好的密封性，且使用壽命長。

碳纖維復合材料有碳纖維/樹脂、碳纖維/金屬、碳纖維/碳等各種製品，其中以碳纖維增強樹脂的復合材料應用最多。玻璃纖維的比強度與碳纖維差不多，但比剛度卻低很多。顯然，碳纖維/樹脂復合材料比玻璃鋼有更優越的
性能。目前碳纖維復合材料在航空工業上已得到廣泛應用，在汽車工業、原子能工業中亦逐步擴大使用范圍。利用這
種材料的高比強度、高比剛度和優異的耐蝕性，用作化工機械的高速回轉件如離心機轉鼓、泵的葉輪或壓力容器等無
疑具有良好的應用前景。

H. 氯化鈣、活性炭顆粒、竹炭這三種材料哪種除濕效果最好

個人覺得活性炭吸附的效果好些！
氯化鈣為無機化合物，一種由氯元素和鈣元素構成的鹽，為典型的離子型鹵化物。性狀為白色、硬質碎塊或顆粒。微苦，無臭。氯化鈣對氨具有突出的吸附能力和低的脫附溫度，在合成氨吸附分離方面具有很大的應用前景。但由於氯化鈣不易形成穩定的多孔材料，與氣氨的接觸面積小，並且在吸附、解吸過程中容易膨脹、結塊，因此使之難以在這方面付諸實際應用。將氯化鈣擔載於高比表面載體上，可以大大提高氯化鈣與氣氨的接觸面積。已有相關研究表明，將氯化鈣擔載於分子篩上而制備的復合吸附劑比單一吸附劑有更好的吸附性能和穩定性。
氯化鈣，一種由氯元素和鈣元素構成的鹽，化學式為CaCl2。它是典型的離子型鹵化物，室溫下為白色固體。它常見應用包括製冷設備所用的鹽水、道路融冰劑和乾燥劑。因為它在空氣中易吸收水分發生潮解[5]，所以無水氯化鈣必須在容器中密封儲藏。氯化鈣及其水合物和溶液在食品製造、建築材料、醫學和生物學等多個方面均有重要的應用價值。
活性炭又稱活性炭黑。是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳。活性炭主要成分除了碳以外還有氧、氫等元素。活性炭上在元素組成方面，80%-90%以上由碳組成，這也是活性炭為疏水性吸附劑的原因。活性炭中除I碳元素外，還包含布兩類摻和物：一類 是化學結合的元素，主要是氧和氫，這些元素是由於未完全炭化而殘留在炭中，或者在活化過程中，外來的非碳元素與活性炭表面化學結合。
竹炭是以三年生以上高山毛竹為原料，經近千度高溫燒制而成的一種炭。竹炭具有疏鬆多孔的結構，其分子細密多孔，質地堅硬。有很強的吸附能力，能凈化空氣、消除異味、吸濕防霉、抑菌驅蟲。與人體接觸能去濕吸汗，促進人體血液循環和新陳代謝，緩解疲勞。經科學提煉加工後，已廣泛應用於日常生活中。