Ni-Fiber复合电极材料的电容脱盐性能.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)NovemberActaP．一Chim．Sin．2011，27(11)，2605—26122605[Article】www．whxb．pku．edu．ca不同碳源催化化学气相沉积制备自支撑C／Ni-Fiber复合电极材料的电容脱盐性能王喜文姜芳婷索全伶方玉珠路勇'(内蒙古工业大学化工系，呼和浩特010051；华东师范大学，上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室，上海200062)摘要：以甲烷、乙烯、乙醇和正丁醇为碳源，通过催化化学气相沉积在具有三维开放网络结构的烧结8um—Ni金属纤维上沉积碳的方法，制

2、备了以金属Ni纤维网络为集流极、沉积碳为离子存储库的薄层大面积自支撑C／Ni．fiber复合电极材料．用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、N。．吸脱附等温线和循环伏安与电化学阻抗谱对电极材料进行了表征，并考察了其作为电极的电容脱盐性能．乙烯、甲烷、正丁醇和乙醇为碳源的沉积碳形态分别为鱼骨状碳纳米管(CNTs)、石墨烯面取向与轴平行的CNTs、棒状和蠕虫状碳纳米纤维(CNFs)．C／Ni．fiber复合电极材料对NaCI的电吸附容量顺序为：乙烯>正丁醇>甲烷>乙醇，这与复合电极的电化学特性、孔结

3、构和碳的纳米结构相关．在1．2V的工作电压下，以乙烯为碳源制备的C／Ni．fiber复合电极材料对水溶液中NaCI(100mg·L-1)的电吸附容量达159pmol·g～．关键词：碳纳米管：碳纤维：金属纤维：化学气相沉积：自支撑电极：电容脱离子中图分类号：0646Self--supportingMacroscopicCarbon／Ni·-FiberHybridElectrodesPreparedbyCatalyticChemicalVaporDepositionUsingVariousCarbOnaceOuSCompoundsandTheirCapac

4、itiveDeionizationPerformanceWANGXi—Wen’JIANGFang—TingSUOQuan—Ling’’FANGYu—ZhuLUYong’r'DepartmentofChemicalEngineering,lnnerMongoliaUniversityofTechnology,Hohhot010051，R．China；ShanghaiKeyLaboratoryofGreenChemistryandChemicalProcesses，EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062，PR．Ch

5、ina)Abstract：WepreparedaseriesofseIf_supp0rtedmacroscopicC／Ni．fiberhybridelectrodesbycatalyticchemicaIvapordeposition(CCVD)usingmethane。ethylene，ethanoIandn-butanolascarbonsourcestoembedcarbonontoathree．dimensionalnetworkofsinter-lockedconductive8um—nickelfibers．Fortheas-prepare

6、dhybridelectrodes．theNi-microfibrousnetworksewesasacurrentcollectorandthecarbonsasjonstoragemediawhilethemacroporousvoidspaceservesasanelectrolytereservoir．WechareIcterizedthehybridelectrodesusingscanningelectronmicroscopy(SEM)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，thermogravimetr

7、icanalysis(TGA)，X-raydi仟raction(XRD)，N2isothermaladsorption-desorption．cyclicvoltammetryandelectrochemicalimpedancespectroscopy．ThedesalinationperformanceoftheC，Ni．fiberhybridswasevaluatedaselectrodeslnacapacitivedeionizationsystem．ThecarbonmorphologyiSdependentonthecarb0naceOus

8、compoundsusedinCCVD：carbonnanotubes(CNTs)withfi