ساخت الكترود هاي درون گذر نانولوله كربني و بررسي عملكرد آن در فرايند يون زدايي خازني

Fabrication of carbon nanotubeFlow-through electrodes for capacitive deionization process

در اين پژوهش الكترودهاي نانو لوله ساخته شده به روش پرس پودر خشك با سطح ويژه 241/4 m2/g در فرايند يون زدايي خازني مورد استفاده قرار گرفت. ظرفيت خازن ساخته شده با الكتروليت داراي غلظت 50mM، ولتاژ اعمالي 1/5v، 1/94 F محاسبه گرديد كه با توجه به وزن الكترودها، ظرفيت خازني ويژه 9/73 F/g براي نانولوله هاي استفاده شده به دست آمده است. با اندازه گيري مقدار نمك جذب شده، بازده جذب الكترودهاي نانو لوله كربني استفاده شده2/5 mg/g و بازده زماني آن 1/25 mg/g.min و همچنين بازده شارژ0/26 mg/C محاسبه گرديد.درآزمونCVدر خازني ويژه اي كه در ولتاژ بيشينه اعمالي ايجادشده در حدود 12 F/g بوده است. در نتيجه آزمون طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي مقدار مقاومت سري Rs= 71/11𝝮 و مقاومت موازي RP=233/9 𝝮 و ظرفيت خازن ايجادشده0/5µF بوده است.

Carbon Nanotube electrodes have significant potential for energy efficient water desalination using a promising technology called Capacitive Deionization (CDI). In CDI, salt ions are removed from brackish water upon applying an electrical voltage difference between two porous electrodes, in which the ions will be temporarily immobilized. These electrodes are made of carbon nanotube optimized for salt storage capacity and ion and electron transport. Carbon nanotube electrodes produced by pressing of dry powder by specific surface aria of 241/4 m2/g was used as flow-through electrode in designed CDI cell. The Capacitance was measured in electrolyteconcentration of NaCl 50mM and applied voltage of 1.5 volt. Specific capacitance of CNT, CDI efficiency, charge efficiency was measured respectively 9/73F/g, 2/5 mg/g and 0.26 mg/c. by cyclic voltammetry and electrochemical impedance, the specific capacitance and series and parallel resistance was measured respectively 12F/g, 71/11𝝮 and 233/9𝝮