电容去离子电极微孔电双层中基于尺寸的离子选择性
化学物理
2017-10-11 v1
摘要
电容去离子（CDI）是一项快速发展的技术，最常用于微咸水淡化。在 CDI 中，盐离子从原水中移除并存储在带电多孔碳电极微孔内的电双层（EDLs）中。近期实验表明，CDI 电极表现出基于离子尺寸的选择性离子去除，在等价离子情况下较小离子被优先去除。然而，最先进的 CDI 理论未能捕捉到这种观察到的选择性，因为它假设微孔 EDLs 中无体积的质点离子。我们在此提出一种理论，其包含多种反离子物种，并通过将离子体积排除相互作用纳入微孔 EDLs 的描述中来放宽点离子假设。所开发的模型是一组耦合的非线性代数方程，可求解出电池平衡时微孔离子浓度与电极唐南电势。我们证明该模型捕捉到了实验观察到的 CDI 电极基于尺寸的离子选择性的关键特征。
引用
@article{arxiv.1704.04156,
title = {Size-based ion selectivity of micropore electric double layers in capacitive deionization electrodes},
author = {Matthew E. Suss},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.04156},
year = {2017}
}