【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废水处理领域，具体涉及电化学去离子废水处理材料领域。
技术介绍
1、含cl-废水高效净化已成为冶金行业及环保领域迫切需要解决的技术难题。冶金等工业行业产生大量的高浓度含氯废水，如果不采取适当的处理，将会导致工业生产设备腐蚀，危害生态环境安全。
2、当前广泛使用的膜分离+蒸发结晶工艺通常导致混盐产生，难以资源化利用，只能堆存，带来较大环境污染隐患。因此只有从过程中将cl-选择性分离，避免混盐产生，实现资源化开路。通常cl-能够与ag+、cu+和bi3+等离子相互作用产生沉淀，从而达到选择性沉淀分离的目的，但往往需加入过量的沉淀药剂，导致成本大幅提升，产生二次污染问题。
3、基于法拉第反应的ag电极为高盐废水cl-选择性分离提供了可行途径。利用ag与cl-的特异性结合反应，通过溶液电位等因素控制，ag电极理论上可以实现电化学高选择性捕集cl-。
4、例如，公开号为cn115463625a的中国专利文献公开了一种银纳米线-木质素衍生碳复合气凝胶。再如，公开号为cn113257586a的中国专利文献公开了。公开号为cn108883952a的中国专利文献公开了一种银基用于电容去离子化的电极。
5、综上，虽然现有技术报道了一些银基的cdi电极材料，但传统ag/c电极电化学场循环稳定性差是其电化学选择性除氯的技术瓶颈，在电场作用下，ag与cl-生成agcl，会导致ag纳米颗粒出现严重的体积膨胀(膨胀率可达225％)，使ag/c材料产生晶间裂纹，粉化流失，严重影响材料的循环稳定性。因
技术实现思路
1、针对现有技术中的不足，本专利技术第一目的在于提供一种ag基cdi活性材料，旨在提供一种具有优异cdi处理容量以及循环稳定性的cdi活性材料。
2、本专利技术第二目的在于，提供所述的ag基cdi活性材料的制备方法及其在cdi电吸附中的应用。
3、本专利技术第三目的在于，提供包含所述ag基cdi活性材料的cdi电极及其在废水处理中的应用。
4、现有ag基cdi吸附容量以及稳定性均不理想，针对该问题，本专利技术提供了以下改进方案：
5、一种ag基cdi活性材料，包括ag-改性剂框架材料，以及弥散分布其中的ag纳米团簇；
6、所述的改性剂为具有式1结构的至少一种有机物；
7、hooc-ar-cooh
8、式1；
9、所述的ar为单芳香环、或者由单芳香环并联或者基于共轭键连接形成具有两个以上芳香环的多环结构，且式1中，所述的两个-cooh处于ar的对位。
10、本专利技术提供了一种全新的ag基cdi活性材料，且所述的ag基cdi活性材料在cdi领域，能够意外地表现出优异的cdi吸附活性以及优异的循环稳定性。
11、本专利技术中，所述的改性剂为具有以下结构式的至少一种化合物；
12、
13、所述的x1、x2独自为c或者n；所述的r1为h、氨基、烷氨基、羟基、卤素、烷氧基、三氟甲基中的至少一种；
14、所述的弥散分布其中的ag纳米团簇为原位形成，其具有混合的化合价(ag+/ag0)，团簇的粒径为2.1-4.9nm。
15、本专利技术中，一种可列举的改性剂，其可以为具有以下结构的至少一种化合物；
16、
17、本专利技术还提供了一种所述的ag基cdi活性材料的制备方法，将ag源、改性剂预先在超声辅助下进行预反应，随后再进行溶剂热反应，即得。
18、本专利技术创新地将ag源、改性剂预先在超声辅助下进行预反应，随后再进行溶剂热，如此能够意外地实现协同，利于形成所述弥散ag纳米团簇分散的ag-改性剂框架材料，且所述的制备方法制得的材料能够解决ag基cdi材料面临的问题，能够意外地显著改善其cdi吸附容量以及稳定性。
19、本专利技术中，所述的ag源包括可溶性含ag化合物，优选为乙酸银、硝酸银、柠檬酸银、三氟乙酸银、磷酸银、乙酰丙酮银、四氟硼酸银中的至少一种。
20、本专利技术中，所述的ag源、改性剂的摩尔比为1：1～4，优选为1：1～2。
21、本专利技术中，预反应阶段的溶剂没有特别要求，例如可以为醇、dmf、去离子水和醇的混合物、去离子水和dmf的混合物中的至少一种。
22、本专利技术中，预反应阶段的超声功率没有特别要求，例如可以为150～200w。处理过程的温度可以控制在50-80℃。
23、本专利技术中，预反应的时间在0.3h以上，考虑到制备效率，可进一步可以为0.5～1.5h，更进一步可以为0.5～1h。
24、本专利技术中，可将预反应的体系直接在耐压容器中进行溶剂热反应。
25、本专利技术中，溶剂热的温度在100℃以上，优选为120-150℃；
26、本专利技术中，溶剂热的时间在1h以上，进一步为2～5h。
27、溶剂热反应后，可基于常规的固液分离如离心，获得产物，另外，所述的产物可根据需要进行清洗，所述的清洗步骤例如可以包括用dmf，乙醇，去离子水等清洗的步骤。
28、本专利技术还提供了一种所述的ag基cdi活性材料的应用，将其作为活性材料，用于阴离子的cdi吸附。
29、本专利技术中，可以基于常规的cdi处理方法，将本专利技术所述的ag基cdi活性材料用作活性材料，用于cdi的吸附。
30、本专利技术中，将其作为活性材料，用于从含阴离子的废水中cdi吸附其中的阴离子；
31、本专利技术中，所述的阴离子包含氯离子。
32、本专利技术还提供了一种cdi电极，包含集流体以及复合在其表面的cdi电极材料，所述的cdi电极材料包含活性材料、粘结剂和导电剂，所述的活性材料中包含所述的ag基cdi活性材料。
33、本专利技术中，所述的活性材料中，所述的ag基cdi活性材料的含量在50wt.％以上；
34、本专利技术中，所述的集流体可以是行业内公知的集流体，进一步可以为碳纸、石墨纸、碳布或钛板。
35、本专利技术中，所述的导电剂为乙炔黑、导电炭黑中的至少一种；
36、本专利技术中，所述的粘结剂为pvdf、ptfe中的至少一种；
37、本专利技术中，所述的活性材料中，活性材料、粘结剂和导电剂的重量比为75～99:1～15:1～15，进一步可以为75～85:5～15:5～15。
38、本专利技术所述的电极可基于常规的浆化涂覆方法制备。
39、本专利技术还提供了一种cdi装置，其包含所述的ag基cdi活性材料。
40、本专利技术所述的cdi装置，其除了包含本专利技术所述的ag基cdi活性材料外，其他的成分以及部件均可以是常规的。
41、有益效果
42、1、本专利技术为解决ag电极的稳定性提供了一种全新的思路，提供了一种全新的ag基cdi活性材料，其基于所述的ag-改性剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Ag基CDI活性材料，其特征在于，包括Ag-改性剂框架材料，以及弥散分布其中的Ag纳米团簇；
2.如权利要求1所述的Ag基CDI活性材料，其特征在于，所述的改性剂为具有以下结构式的至少一种化合物；
3.一种权利要求1～2任一项所述的Ag基CDI活性材料的制备方法，其特征在于，将Ag源、改性剂预先在超声辅助下进行预反应，随后再进行溶剂热反应，即得。
4.如权利要求3所述的Ag基CDI活性材料的制备方法，其特征在于，所述的Ag源包括可溶性含Ag化合物，优选为乙酸银、硝酸银、柠檬酸银、三氟乙酸银、磷酸银、乙酰丙酮银、四氟硼酸银中的至少一种。
5.如权利要求3所述的Ag基CDI活性材料的制备方法，其特征在于，所述的Ag源、改性剂的摩尔比为1：1～4，优选为1：1～2。
6.如权利要求3所述的Ag基CDI活性材料的制备方法，其特征在于，预反应阶段的超声功率为150～200W；
7.如权利要求3所述的Ag基CDI活性材料的制备方法，其特征在于，溶剂热的温度在100℃以上，优选为120-150℃；
8.
9.一种CDI电极，包含集流体以及复合在其表面的CDI电极材料，所述的CDI电极材料包含活性材料、粘结剂和导电剂，其特征在于，所述的活性材料中包含权利要求1～2任一项所述的Ag基CDI活性材料或者权利要求3～7任一项所述的制备方法制得的Ag基CDI活性材料；
10.一种CDI装置，其特征在于，其包含权利要求1～2任一项所述的Ag基CDI活性材料或者权利要求3～7任一项所述的制备方法制得的Ag基CDI活性材料；
...【技术特征摘要】
1.一种ag基cdi活性材料，其特征在于，包括ag-改性剂框架材料，以及弥散分布其中的ag纳米团簇；
2.如权利要求1所述的ag基cdi活性材料，其特征在于，所述的改性剂为具有以下结构式的至少一种化合物；
3.一种权利要求1～2任一项所述的ag基cdi活性材料的制备方法，其特征在于，将ag源、改性剂预先在超声辅助下进行预反应，随后再进行溶剂热反应，即得。
4.如权利要求3所述的ag基cdi活性材料的制备方法，其特征在于，所述的ag源包括可溶性含ag化合物，优选为乙酸银、硝酸银、柠檬酸银、三氟乙酸银、磷酸银、乙酰丙酮银、四氟硼酸银中的至少一种。
5.如权利要求3所述的ag基cdi活性材料的制备方法，其特征在于，所述的ag源、改性剂的摩尔比为1：1～4，优选为1：1～2。
6.如权利要求3所述的ag基cdi活性材料的制备方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海鹰，魏盾，陈鹏，张廷政，刘恢，杨志辉，唐崇俭，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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