虱目魚鱗製備生物質衍生活性碳應用於電容去離子(CDI)技術

doi:10.6846/tku202400745

淡江大學機構典藏 > 工學院 > 水資源及環境工程學系暨研究所 > 會議論文 > Item 987654321/127147

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Title:	虱目魚鱗製備生物質衍生活性碳應用於電容去離子(CDI)技術
Authors:	張捷宇;彭晴玉
Keywords:	生物質衍生活性碳;虱目魚鱗;稻殼;電容去離子
Date:	2025-11-15
Issue Date:	2025-03-20 12:12:17 (UTC+8)
Abstract:	電容去離子(Capacitive Deionization, CDI)技術為一種低能耗、低成本及對環境無二次污染的離子分離技術。農漁業廢棄物轉化為生物質衍生活性碳的研究及應用具有發展前景，為探討動物基與植物基的材料於製成生物質衍生活性碳之差異性，本研究使用虱目魚鱗或稻殼作為材料，虱目魚鱗以700°C、800°C、900°C 三種活化溫度製備生質活性碳，稻殼則以800°C與1:1、1:2的活化劑(NaOH)比例製備生質活性碳，比較各生質活性碳之物理結構和電化學特性上的差異，並運用於電容去離子(CDI)系統中，並與市售活性碳比較對離子去除效能的表現。魚鱗活性碳(FSAC)的比表面積與孔體積會隨著活化溫度上升而增加，稻殼活性碳(RHAC)則隨著活化劑比例的提高而增加，FSAC900與RHAC800 1:2的比表面積可達1945.79 m2/g與933.44 m2/g，孔體積可達1.68 cm3/g與0.65 cm3/g。以CV與EIS分析材料的電化學特性，發現FSAC900與RHAC800 1:2在掃描速率為1 mV/s 時，表現出73.75 F/g與66.25 F/g的高比電容值，電荷轉移電阻分別為1.37 Ω與3.55 Ω，擴散電阻則為7.25×10-6 Ω與2.25 Ω。將FSAC、RHAC與市售活性碳應用於CDI系統中，發現兩種生質活性碳對於Na+的吸附能力皆優於Cl-，且FSAC與RHAC對Na+的平均電吸附量皆高於GAC；但在Cl-的吸附能力上，FSAC與RHAC的平均電吸附量皆略低於GAC。本研究顯示生物質衍生活性碳應用於CDI系統之發展潛力。
DOI:	10.6846/tku202400745
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