電容去離子法海水淡化

① CDICDI水處理技術

CDI水處理技術是一種無污染、低耗能、高附加價值的水處理技術，利用電容器的結構與充放電原理，通過靜電吸附進行水質浮化、污染防治或海水淡化。其特點在於非破壞性的物理過程，能有效去除水中的帶電物質，如重金屬、負離子與酸根，達到環保要求。CDI技術在產生純水的同時，還能直接回收30%以上的去離子用電及水中有用的離子，如電鍍液中的貴重金屬與海水中的鋰、鎂，與常用的逆滲透技術相比，CDI技術具有較低成本、較低耗電、較高水回收率及無二次污染的優勢。

CDI水處理技術的環保特點在於其前後處理與再生過程不使用化學品，離子（鹽）可回收，對環境無任何沖擊。CDI技術的優勢在於省電、節水、無污染、資源再利用及最低的造水成本，使其在世界水市場中嶄露頭角。未來CDI水處理技術的應用前景廣闊，不僅可用於自來水凈化、海水淡化、廢水處理及水產養殖，還能應用於：

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  製造海洋深層水，供開發海產食品與高檔化妝品，滿足高端市場需求。

  
  


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  電容洗腎機，縮短洗腎時間，進入高利潤的醫療市場，提供更高效、環保的醫療解決方案。

  
  

綜上所述，CDI水處理技術以其獨特的環保特性、高效能與廣泛應用前景，正逐漸成為水處理領域的明星技術，為解決全球水資源問題、促進可持續發展提供了有效途徑。

現在很多國產摩托車都喜歡在車上標注「CDI」三個英文字母，不少購車者也十分注重CDI，認為標注CDI的車輛才有檔次。 眾所周知，發動機運行必需用高壓電點火，傳統的方法是用觸點開關的方式將點火線圈的磁電路接通或切斷，使點火線圈兩個初、次級線圈發生感應電動勢而產生高壓電。而CDI採用電容器和可控硅二極體電路形式代替觸點開關等機械形式，即無觸點點火。

② 海水淡化的方法

蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法，但由於技術不斷地改進與發展，該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程，其原旦如同海水受熱蒸發形成雲，雲在一定條件下遇冷形成雨，而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。
反滲透法
通常又稱超過濾法，是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。在通常情況下，淡水通過半透膜擴散到海水一側，從而使海水一側的液面逐升高，直至一定的高度才停止，這個過程為滲透。此時，海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一個大於海水滲透壓的外壓，那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40。反滲透海水淡化技術發展很快，工程造價和運行成本持續降低，主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透系統回收率，廉價高效預處理技術，增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化，主要是利用太陽能進行蒸餾，所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器，人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便，至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比，太陽能具有安全、環保等優點，將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。

③ 香港城市大學曾志遠課題組Adv. Mater.: 利用緊密MoS2 納米層狀膜實現額外體積脫鹽容量

研究報道了一種具有納米通道、緊密堆疊結構的1Tʹ-MoS2納米層狀膜，在電容去離子（CDI）實驗中表現出優異的體積脫鹽容量。使用先進材料科學與工程系及海洋污染國家重點實驗室的科研設備，研究團隊成功制備了具有理想電化學行為的EDLC納米層狀膜，該膜在1000 mV s-1掃描速率下表現出高體積比電容，同時具有較低的電荷轉移電阻。在電容去離子實驗中，該膜的體積脫鹽容量高達65.1 mgNaCl cm-3，顯示了其在海水淡化和淡水供應中具有巨大的潛力。

1Tʹ-MoS2納米層狀膜的制備通過電化學鋰插層剝離和真空抽濾法實現，制備的納米片和納米層狀膜具有緊密的層狀結構和理想的電化學性質。通過拉曼、XRD和XPS表徵技術，確認了納米層狀膜的成功制備。在電化學性質測試中，納米層狀膜顯示出接近矩形且對稱的曲線，表明其具有出色的EDLC行為，並且在不同掃速下仍具有穩定且出色的性能。理論分析揭示了1Tʹ-MoS2納米層狀膜在熱力學上比2H相更有優勢，離子水合和通道限域在離子吸附中起到關鍵作用。納米層狀膜中的動態離子存儲機制使得1Tʹ-MoS2層間的陽離子吸附導致納米通道的擴展，從而提高脫鹽容量。

綜上所述，1Tʹ-MoS2納米層狀膜展現出高體積脫鹽容量、快速充放電能力、低電化學阻抗、高活性面積、穩定的循環性能和高吸附容量等卓越性能。這些特性使得1Tʹ-MoS2納米層狀膜成為用於小型化CDI脫鹽系統的先進納米層狀材料。此外，研究團隊在相關領域開展了多項合作研究，包括插層在2D材料中的原位成像和光譜技術、基於插層剝離技術制備原子薄層材料、高產率生產單或少層過渡金屬二硫化物納米片、二維TMDCs材料在水凈化中的應用等，展現了該課題組在材料科學領域的廣泛研究和創新。

④ 海水淡化的方法

蒸餾法：蒸餾淡化進程的實質就是水蒸氣的構成進程,其原理好像海水受熱蒸騰構成雲,雲在必定條件下遇冷構成雨,而雨是不帶鹹味的.根據所用動力、設備、流程不一樣首要可分設備蒸餾法、蒸汽緊縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等.

冷凍法：冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態淡水成為固態冰的一起鹽被別離出去.冷凍法與蒸餾法都有難以克服的壞處,其間蒸餾法會耗費很多的動力並在儀器里發生很多的鍋垢,而所得到的淡水卻並不多;而冷凍法一樣要耗費很多動力。

太陽能法：人類前期運用太陽能進行海水淡化,首要是運用太陽能進行蒸餾,所以前期的太陽能海水淡化設備通常都稱為太陽能蒸餾器.餾體系被動式太陽能蒸餾體系的比如就是盤式太陽能蒸餾器,太陽能具有安全、環保等利益,將太陽能收集與脫鹽技能兩個體系聯系是一種可繼續打開的海水淡化技能。

(4)電容去離子法海水淡化擴展閱讀：

電滲析淡化法是使用一種特別製造的薄膜實現的。在電力作用下，海水中鹽類的正離子穿過陽膜跑向陰極方向，不能穿過陰膜而留下來；負離子穿過陰膜跑向陽極方向，不能穿過陽膜而留下來。這樣，鹽類離子被交換走的管道中的海水就成了淡水，而鹽類離子留下來的管道里的海水就成了被濃縮了的鹵水。 反滲透淡化法更加絕妙。它使用的薄膜叫「半透膜」。半透膜的性能是只讓淡水通過，不讓鹽分通過。

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