电容去离子法海水淡化

① CDICDI水处理技术

CDI水处理技术是一种无污染、低耗能、高附加价值的水处理技术，利用电容器的结构与充放电原理，通过静电吸附进行水质浮化、污染防治或海水淡化。其特点在于非破坏性的物理过程，能有效去除水中的带电物质，如重金属、负离子与酸根，达到环保要求。CDI技术在产生纯水的同时，还能直接回收30%以上的去离子用电及水中有用的离子，如电镀液中的贵重金属与海水中的锂、镁，与常用的逆渗透技术相比，CDI技术具有较低成本、较低耗电、较高水回收率及无二次污染的优势。

CDI水处理技术的环保特点在于其前后处理与再生过程不使用化学品，离子（盐）可回收，对环境无任何冲击。CDI技术的优势在于省电、节水、无污染、资源再利用及最低的造水成本，使其在世界水市场中崭露头角。未来CDI水处理技术的应用前景广阔，不仅可用于自来水净化、海水淡化、废水处理及水产养殖，还能应用于：

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  制造海洋深层水，供开发海产食品与高档化妆品，满足高端市场需求。

  
  


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  电容洗肾机，缩短洗肾时间，进入高利润的医疗市场，提供更高效、环保的医疗解决方案。

  
  

综上所述，CDI水处理技术以其独特的环保特性、高效能与广泛应用前景，正逐渐成为水处理领域的明星技术，为解决全球水资源问题、促进可持续发展提供了有效途径。

现在很多国产摩托车都喜欢在车上标注“CDI”三个英文字母，不少购车者也十分注重CDI，认为标注CDI的车辆才有档次。 众所周知，发动机运行必需用高压电点火，传统的方法是用触点开关的方式将点火线圈的磁电路接通或切断，使点火线圈两个初、次级线圈发生感应电动势而产生高压电。而CDI采用电容器和可控硅二极管电路形式代替触点开关等机械形式，即无触点点火。

② 海水淡化的方法

蒸馏法
蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原旦如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。
反渗透法
通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一个大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。
太阳能法
人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。蒸馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。

③ 香港城市大学曾志远课题组Adv. Mater.: 利用紧密MoS2 纳米层状膜实现额外体积脱盐容量

研究报道了一种具有纳米通道、紧密堆叠结构的1Tʹ-MoS2纳米层状膜，在电容去离子（CDI）实验中表现出优异的体积脱盐容量。使用先进材料科学与工程系及海洋污染国家重点实验室的科研设备，研究团队成功制备了具有理想电化学行为的EDLC纳米层状膜，该膜在1000 mV s-1扫描速率下表现出高体积比电容，同时具有较低的电荷转移电阻。在电容去离子实验中，该膜的体积脱盐容量高达65.1 mgNaCl cm-3，显示了其在海水淡化和淡水供应中具有巨大的潜力。

1Tʹ-MoS2纳米层状膜的制备通过电化学锂插层剥离和真空抽滤法实现，制备的纳米片和纳米层状膜具有紧密的层状结构和理想的电化学性质。通过拉曼、XRD和XPS表征技术，确认了纳米层状膜的成功制备。在电化学性质测试中，纳米层状膜显示出接近矩形且对称的曲线，表明其具有出色的EDLC行为，并且在不同扫速下仍具有稳定且出色的性能。理论分析揭示了1Tʹ-MoS2纳米层状膜在热力学上比2H相更有优势，离子水合和通道限域在离子吸附中起到关键作用。纳米层状膜中的动态离子存储机制使得1Tʹ-MoS2层间的阳离子吸附导致纳米通道的扩展，从而提高脱盐容量。

综上所述，1Tʹ-MoS2纳米层状膜展现出高体积脱盐容量、快速充放电能力、低电化学阻抗、高活性面积、稳定的循环性能和高吸附容量等卓越性能。这些特性使得1Tʹ-MoS2纳米层状膜成为用于小型化CDI脱盐系统的先进纳米层状材料。此外，研究团队在相关领域开展了多项合作研究，包括插层在2D材料中的原位成像和光谱技术、基于插层剥离技术制备原子薄层材料、高产率生产单或少层过渡金属二硫化物纳米片、二维TMDCs材料在水净化中的应用等，展现了该课题组在材料科学领域的广泛研究和创新。

④ 海水淡化的方法

蒸馏法：蒸馏淡化进程的实质就是水蒸气的构成进程,其原理好像海水受热蒸腾构成云,云在必定条件下遇冷构成雨,而雨是不带咸味的.根据所用动力、设备、流程不一样首要可分设备蒸馏法、蒸汽紧缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等.

冷冻法：冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水成为固态冰的一起盐被别离出去.冷冻法与蒸馏法都有难以克服的坏处,其间蒸馏法会耗费很多的动力并在仪器里发生很多的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法一样要耗费很多动力。

太阳能法：人类前期运用太阳能进行海水淡化,首要是运用太阳能进行蒸馏,所以前期的太阳能海水淡化设备通常都称为太阳能蒸馏器.馏体系被动式太阳能蒸馏体系的比如就是盘式太阳能蒸馏器,太阳能具有安全、环保等利益,将太阳能收集与脱盐技能两个体系联系是一种可继续打开的海水淡化技能。

(4)电容去离子法海水淡化扩展阅读：

电渗析淡化法是使用一种特别制造的薄膜实现的。在电力作用下，海水中盐类的正离子穿过阳膜跑向阴极方向，不能穿过阴膜而留下来；负离子穿过阴膜跑向阳极方向，不能穿过阳膜而留下来。这样，盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水，而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。 反渗透淡化法更加绝妙。它使用的薄膜叫“半透膜”。半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。

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