二氧化鈦/碳氣凝膠複合電極之製備與分析及其電容去鹽應用

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題名:	二氧化鈦/碳氣凝膠複合電極之製備與分析及其電容去鹽應用
作者:	連炳旭高肇郎
貢獻者:	化工與材料工程系
關鍵詞:	碳氣凝膠電容去鹽(CDI)
日期:	2012
上傳時間:	2013-07-24 13:45:54 (UTC+8)
出版者:	台中;國立勤益科技大學
摘要:	碳氣凝膠為一種理想的電極材料，主要是因為碳氣凝膠擁有較高之比表面積及導電性與孔洞控制性。在我們研究中，利用氫氧化鉀為催化劑，以間苯二酚及甲醛經溶膠-凝膠程序後碳化製備而成，並藉由氫氧化鉀活化提高碳氣凝膠之比表面積及添加中孔型態二氧化鈦於碳氣凝膠前驅體中增加碳材料之中孔體積。並利用導電性填充物與高分子黏結劑進行製備電極，並探討其電化學性能之影響。由結果顯示，間苯二酚及甲醛之莫爾比為1:2擁有較大之比表面積1208.8 m2 g-1。電極製備過程中，其黏結劑含量最佳為10wt%，經循環伏安分析得知，其電容值最高為195 F/g，經充放電結果顯示其充電電容為227 F/g，經Langmuir 吸附方程式分析單層飽和吸附量3.0748 mg/g。碳氣凝膠的活化過程中可以發現，比表面積與孔體積隨著間苯二酚與氫氧化鉀的質量比增加(2-5)分別由1208.8提高至 1948 m2/g 及 0.6324提高至0.9406 cm3/g ，其間苯二酚及氫氧化鉀之最佳質量比為 4，氫氧化鉀含量過高導致過活化，當間苯二酚與氫氧化鉀的質量比為4時，其比表面積為1929.0 m2/g，經循環伏安測試分析其電容值為 255 F/g，由Langmuir 吸附方程式分析單層飽和吸附量5.075 mg/g。以中孔二氧化鈦進行改質之結果可以得知，經循環伏安分析其電容值最高為272 F/g，由Langmuir 吸附方程式分析單層飽和吸附量最高為10.325 mg/g。由單層飽和吸附量可以得知，二氧化鈦添加後能增加離子之吸附量，能增加電容去鹽電極對離子的吸附強度，由此可知，二氧化鈦添加於碳氣凝膠中對鈉離子有效的電吸附，改善二氧化鈦/碳氣凝膠電容去鹽電極性能。
顯示於類別:	[化工與材料工程系(所)] 【化工與材料工程系】博碩士論文

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