TỔNG HỢP VẬT LIỆU MnO2/CARBON AEROGEL ỨNG DỤNG CHO SIÊU TỤ ĐIỆN HOÁ VÀ CÔNG NGHỆ KHỬ MẶN ĐIỆN DUNG (CDI)

Abstract

Công nghệ khử ion điện dung (capacitive deionization - CDI) là lĩnh vực nghiên cứu đang phát triển nhanh chóng được ứng dụng để loại muối truong nước sinh hoạt. Vật liệu điện cực có cấu trúc phù hợp làm tăng khả năng hấp phụ muối (SAC). Vật liệu MnO2 là oxide triển vọng ứng dụng cho công nghệ CDI vì có hiệu suất điện hóa vượt trội, chi phí thấp và thân thiện với môi trường. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành tổng hợp vật liệu MnO2/carbon aerogel (MnO2/CA) bằng phương pháp sol-gel. Hình thái của vật liệu được xác định thông qua kính hiển vi điện tử quét (SEM), cấu trúc của vật liệu được xác định thông qua phổ phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) và phổ tán xạ Raman. Vật liệu MnO2/CA được tổng hợp có độ tinh khiết cao và có cấu trúc xốp sẽ tối ưu hóa khả năng dẫn truyền điện tích và ion để giảm điện trở của hệ thống, từ đó có thể ứng dụng vật liệu cho công nghệ CDI. Khả năng hấp thụ muối của vật liệu được khảo sát khi sử dụng dung dịch NaCl 200 ppm và khi áp thế 1,4 V có khả năng hấp phụ muối cao nhất là 25,4 mg/g. Nghiên cứu này cho thấy vật liệu composite MnO2/CA có tiềm năng làm vật liệu điện cực trong công nghệ CDI.