Enhancing charge transfer utilizing ternary composite slurry for high-efficient flow-electrode capacitive deionization

电容去离子 材料科学 泥浆 三元运算 复合数 电极 活性炭 化学工程 电导率 电化学 复合材料 吸附 化学 有机化学 物理化学 计算机科学 工程类 程序设计语言
作者
Lvji Yan,Sikpaam Issaka Alhassan,Haiyin Gang,Bichao Wu,Dun Wei,Yiyun Cao,Peng Chen,Haiying Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:468: 143413-143413 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143413
摘要

Weak contact between activated carbon (AC) particles results in a poor conductivity for the electrode slurry, which limits the improved desalination performance in flow-electrode capacitive deionization (FCDI). Based on the bridging and filling effects of nanoparticles, we report a ternary composite slurry with multi-dimensional sized carbon particles by introducing the carbon nanotubes (CNT) and carbon black (CB) into AC-based slurry, namely AC/(CB + CNT) slurry. Further enhanced electrical conductivity relative to conventional pure AC slurry. By comparison analysis, FCDI system with the ternary carbon composite slurry had a faster average salt removal rate (ASAR) of 1.89 μmol cm−2 min−1 under at 1.2 V in a feed salinity of 2.0 g L−1, which is 3.27 1.92 and 1.46 times that of pure AC, AC/CB and AC/CNT slurry. In long-term operation (1800 min, U = 1.6 V), the AC/(CB + CNT) slurry exhibited a stable ASAR of 4.41 μmol cm−2 min−1 and maintained a charging efficiency (CE) of around 96% and molar energy consumption (Em) of 0.043 kWh mol−1. Electrochemical analysis and computational fluid dynamics (CFD) simulation further confirms that AC/(CB + CNT) slurry enable system with a point-to-line-to-surface connection morphology, which generates a robust charge percolation network with diverse pathway and facilitates the charge transfer. In summary, this study developed a facile strategy for increasing the slurry conductivity to provide a feasible approach in efficient desalination application.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zzzz完成签到,获得积分10
刚刚
Ava应助木子李采纳,获得10
1秒前
莹仔发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
萧水白应助奋斗的雅柔采纳,获得10
4秒前
笨笨娇完成签到 ,获得积分10
4秒前
正直的大树完成签到,获得积分10
5秒前
呼说完成签到,获得积分10
6秒前
充电宝应助清蒸可达鸭采纳,获得10
7秒前
刘大宝发布了新的文献求助30
7秒前
冷艳的妙竹完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
田tian发布了新的文献求助10
10秒前
哩蒜呐完成签到,获得积分10
10秒前
orixero应助科研小白采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
不配.应助壮观的大山采纳,获得10
12秒前
不配.应助壮观的大山采纳,获得10
12秒前
12秒前
xjy完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
萧水白应助莹仔采纳,获得10
13秒前
13秒前
1004完成签到,获得积分10
14秒前
完美世界应助玥来玥好采纳,获得10
14秒前
木子李发布了新的文献求助10
14秒前
Jonas完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
情怀应助焱冰采纳,获得10
15秒前
litianyi完成签到,获得积分10
15秒前
刘大宝完成签到,获得积分10
16秒前
人人夸我美食家完成签到,获得积分20
16秒前
自信眼睛发布了新的文献求助10
17秒前
积极向上发布了新的文献求助10
17秒前
天天飞人发布了新的文献求助10
18秒前
易安完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
歯科矯正学 第7版(或第5版) 1004
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Semiconductor Process Reliability in Practice 720
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
GROUP-THEORY AND POLARIZATION ALGEBRA 500
Mesopotamian divination texts : conversing with the gods : sources from the first millennium BCE 500
Days of Transition. The Parsi Death Rituals(2011) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3227802
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2875741
关于积分的说明 8192365
捐赠科研通 2542879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1373241
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 646713
邀请新用户注册赠送积分活动 621181