TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA VÀ KHẢ NĂNG KHỬ MẶN THEO CÔNG NGHỆ ĐIỆN DUNG CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE TiO2/CARBON AEROGEL

Huỳnh Cẩm Nhung, Tô Minh Đại, Huỳnh Lê Thanh Nguyên, Nguyễn Thái Hoàng, Nguyễn Thị Thu Trang

Tóm tắt


Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến năng suất hoạt động của siêu tụ điện và CDI như: điện cực, chất điện li (loại muối và nồng độ muối); hiệu điện thế sử dụng trong quá trình hoạt động... Trong các yếu tố trên, điện cực là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp nên khả năng khử mặn của công nghệ CDI. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành chế tạo vật liệu nano composite TiO2/carbon aerogel, đồng thời nghiên cứu về tính chất điện hoá và khả năng hấp phụ muối của vật liệu đã tổng hợp. Vật liệu TiO2 đã tổng hợp bằng phương pháp sol-gel có cấu trúc dạng anatase, kích thước tinh thể khoảng 17,7 nm. Hàm lượng TiO2 càng tăng giúp khả năng lưu trữ năng lượng và khả năng khử mặn theo công nghệ điện dung CDI tăng lên, điện dung riêng cao nhất 154 F.g-1 trong dung dịch NaCl 0,5 M. Bên cạnh đó, khả năng hấp phụ muối SAC đạt được 25 mg.g-1 trong dung dịch NaCl 200 ppm ở 1,4 V.

 


Từ khóa


CDI; siêu tụ điện; sol-gel; TiO2/carbon aerogel

Toàn văn:

PDF

Trích dẫn


Gonenc, H., & Scholtens, B. (2017). Environmental and financial performance of fossil fuel firms: A closer inspection of their interaction. Ecological Economics, 132, 307-328. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2016.10.004

Hadjer, K., Klein, T., & Schopp, M. (2005). Water consumption embedded in its social context, north-western Benin. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 30(6-7), 357-364. https://doi.org/10.1016/j.pce.2005.06.014

Hodaei, A., Dezfuli, A. S., & Naderi, H. R. (2018). A high-performance supercapacitor based on N-doped TiO 2 nanoparticles. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 29, 14596-14604. https://doi.org/10.1007/s10854-018-9595-x

Li, T., Wu, Y., Wang, Q., Zhang, D., Zhang, A., & Miao, M. (2017). TiO 2 crystalline structure and electrochemical performance in two-ply yarn CNT/TiO 2 asymmetric supercapacitors. Journal of Materials Science, 52, 7733-7743. https://doi.org/10.1007/s10853-017-1033-6

Liu, Z., Tian, D., Shen, F., Nnanna, P. C., Hu, J., Zeng, Y., Yang, G., He, J., & Deng, S. (2020). Valorization of composting leachate for preparing carbon material to achieve high electrochemical performances for supercapacitor electrode. Journal of Power Sources, 458, Article 228057. http://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2020.228057

Shao, Y., El-Kady, M. F., Sun, J., Li, Y., Zhang, Q., Zhu, M., Wang, H., Dunn, B., & Kaner, R. B. (2018). Design and mechanisms of asymmetric supercapacitors. Chemical reviews, 118(18), 9233-9280. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00252

Sobaszek, M., Siuzdak, K., Sawczak, M., Ryl, J., & Bogdanowicz, R. (2016). Fabrication and characterization of composite TiO2 nanotubes/boron-doped diamond electrodes towards enhanced supercapacitors. Thin Solid Films, 601, 35-40. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2015.09.073

Song, Z. (2022). Battery/Supercapacitor hybrid energy storage system in vehicle applications. In Microsupercapacitors (pp. 165-192). Elsevier.

White, R. J., Brun, N., Budarin, V. L., Clark, J. H., & Titirici, M. M. (2014). Always look on the “light” side of life: sustainable carbon aerogels. ChemSusChem, 7(3), 670-689. https://doi.org/10.1002/cssc.201300961

Wu, D., Fu, R., Zhang, S., Dresselhaus, M. S., & Dresselhaus, G. (2004). The preparation of carbon aerogels based upon the gelation of resorcinol–furfural in isopropanol with organic base catalyst. Journal of non-crystalline solids, 336(1), 26-31. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2003.12.051




DOI: https://doi.org/10.54607/hcmue.js.21.2.3945(2024)

Tình trạng

  • Danh sách trống