靜電紡絲計畫製備碳纖維電極與其在電容去離子系統之應用

水資源回收再利用，以及對於環境水體品質與放流水的水質的要求，如何提昇處理技術以符合日趨嚴格的水質標準，是一重要課題。同時以永續的觀點，水處理技術的開發希望降低處理耗能。電容去離子技術(capacitive deionization, CDI)主要運用多孔導電材料，將水中離子捕捉在電容中，達到水質淨化目標，並可以在去除電場(放電)後，再將所捕捉的離子釋放，相較薄膜系統，尤於沒有滲透壓的問題，不需要提供大量的能量，也沒有膜阻塞的問題，因此近年來也逐漸被探討處理水中其它物質的可能。由於電雙層重疊問題會造成離子無法微小孔洞，又多數電極材料之孔洞均質性不佳的問題，使得不論在CDI電雙層吸附基礎學理、模式推估，以及實際水處理應用上受到限制。因此本計畫擬利用靜電紡絲技術並搭配孔洞控制，製備均勻度較佳之碳纖維電極，應用於CDI系統。第一年將以選定最佳製備參數為主，將所得到的碳纖維電極進行CDI系統處理NaCl，瞭解所製備電極之基本效能。第二年將以提升去離子能力為目標，製備金屬氧化物/碳纖維複合電極，除分析電極效能外，亦將進行有機物對CDI系統去離子之初步探討。實驗結果將進行吸附動力、等溫吸附、以及電雙層模式擬合，以其運用孔洞性質較佳的電極，能對CDI系統之反應基理有進一步的瞭解。