《表2 不同运行周期下ACF电极分析结果》

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《电容去离子长期运行下脱盐性能及提高脱盐稳定性方法的研究》

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为了深入了解电极对脱盐性能的影响，进一步探究了电极的物理性质，比表面积和孔径分布见表2。由表2可知，对于未经使用的ACF，其BET比表面积为1 384.2 m2/g；总孔隙体积高达0.67 cm3/g，其中微孔体积0.46 cm3/g。上述的结果表明了ACF具有较高的比表面积和良好的多孔结构，有利于离子的吸附与储存。对于长期运行后的ACF-150和ACF-1100，比表面积分别降低至1 259.1和944.1m2/g，总孔容降至0.58和0.39 cm3/g。ACF电极的孔结构主要由介孔和微孔组成，有研究指出微孔可以增加电极的比表面积和电容供离子吸附和储存。根据表2可发现介孔体积变化不明显，孔容的减少主要是由于微孔体积的降低所引起的。微孔的尺寸较小，最易被堵塞，微孔孔容的减小会引起电极比表面积降低，因此随着运行时间的增加，离子被吸附进入这些孔的通道受到阻碍，从而进一步抑制离子的去除，脱盐性能逐渐下降。与ACF-1100相比，电极ACF-150与原始电极的比表面积和孔容变化较小，因此我们认为装置在较短时间内运行，电极物理性质的恶化对电容去离子吸附过程的影响是有限的，但是随着运行时间逐渐增长，所吸附离子逐渐增多，微孔阻塞情况严重，加剧了电极物理性质的恶化，对离子吸附的负面影响无法忽视，并且其不利影响逐渐占据主导地位，使得NaCl去除率不断降低。