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本文对碳纳米管(CNT)进行了磺化和氨化处理,在其表面接枝了磺酸基和氨基官能团,并采用了一系列的表征方法对其进行了形貌结构和电化学性能表征测试。通过接触角测试,发现改性后的CNT材料的接触角变化速率明显高于改性前的,表明改性后材料的亲水性得到了极大的改善。电化学性能分析表明,改性后磺化CNT和氨化CNT电极的比电容分别为改性前的1.7倍和1.6倍,充电电阻较改性前也降低了25%。对电极的零电荷电势分析表明,磺化CNT和氨化CNT电极的零电荷电势较改性前CNT电极(0.1 V)分别偏移到了0.2 V和-0.1 V,表明改性改变了材料表面的荷电特性。以CNT电极、磺化CNT电极和氨化CNT电极配对组成七种脱盐电极对,通过饱和吸附、吸附动力学和电极电势分布等内容来探究最佳的电极配对方式。饱和吸附结果表明,在七种电极对中,以电极对氨化CNT-磺化CNT(N-S)的饱和吸附性能为最佳,比吸附量最大,为61.84mg/g,脱盐效率最高为18.38%。吸附动力学结果表明,电极对N-S的的吸附速率常数和线性回归系数在七种电极对中是最大的,表明其吸附速率最快,实际结果与拟合结果相关性最大。从电极推动力的角度分析发现,在1.2V的工作电压下,电极对N-S的电势损失最小为0 V,其正负极有效推动力最大,即所外部电势全部用于溶液中离子的有效吸附。这表明,电极对N-S可实现CDI组件的最佳性能配对。对改性电极的电化学稳定性的研究表明,经过100次循环伏安测试后磺化CNT和氨化CNT电极的比电容的衰减率仅为5.6%和6.1%,而CNT电极的衰减率高达53.3%,表明改性电极的电化学稳定性更佳。对七种电极对循环脱盐稳定性测试结果表明,在经过10次循环吸脱附实验后,电极对N-S的比吸附量仍保持最大,吸脱附的衰减率最小,其正负极的零电荷电势的转移程度最小。以电荷效率为指标,研究了七种电极对在吸附过程中对同离子效应的抑制效果。结果表明,电极对N-S在吸附过程中电荷效率最大,为90.45%,表现了对同离子效应极大的抑制作用。结果表明,恰当的电极配对可很好地维持其性能的稳定性,并可最大程度地抑制同离子效应。