會議論文
| 學年 | 112 |
|---|---|
| 學期 | 1 |
| 發表日期 | 2023-11-17 |
| 作品名稱 | 沸石咪唑酯骨架ZIF-8衍生碳材料應用於電容去離子(CDI)系統 |
| 作品名稱（其他語言） | |
| 著者 | 黃柔穎; 張桂榕; 彭晴玉 |
| 作品所屬單位 | |
| 出版者 | |
| 會議名稱 | 中華民國環境工程學會 2023廢水處理技術研討會 |
| 會議地點 | 宜蘭縣，台灣 |
| 摘要 | 電容去離子(CDI)是透過對電極施加電壓的方式，利用電極材料之電雙層吸附機制，達到水質淨化的電化學技術。金屬有機框架(Metal Organic Frameworks, MOF)則由有機配體和金屬離子組成，根據不同的合成方式和材料成分，能夠形成多種組合，呈現極高的可塑性。沸石咪唑酯骨架 (Zeolitic Imidazolate Frameworks, ZIF)為MOF之一種類，本研究採用的ZIF-8是以Zn為金屬源，在溶劑中生成咪唑或咪唑衍生物作為有機配體，具有MOF的結構，且克服熱穩定性及化學穩定性問題，同時ZIF-8易於控制晶格孔隙大小，應用靈活，可廣泛應用於不同領域。 本研究以ZIF-8，經高溫碳化及活化後，作為 CDI 電極材料，電吸附水中鹽類離子，研究中將探討不同活化溫度對 ZIF-8 衍生碳材料之結構改變與電吸附效能評估。 以SEM觀察ZIF-8衍生碳材料的表面型態，原始的ZIF-8顆粒約在40-90 nm，經800°C碳化後，ZIF-8_800c的顆粒介於40-110 nm，ZIF-8_800c的表面受到破壞，且顆粒間有明顯團聚。進一步以900°C活化，ZIF-8_800c_900a的顆粒尺寸稍微下降至40-80 nm，但顆粒團聚現象仍然顯著。 ZIF-8材料的結晶狀況，原始的ZIF-8具有晶格面(011)、(002)、(112)、(022)、(013)、(222)、(114)、(233)、(134)、(044)等特徵峰。經過高溫800°C碳化和900°C活化後，原始ZIF-8材料的特徵峰消失，材料轉變為非結晶狀態的衍生碳材料。 以循環伏安法(Cyclic Voltammetry, CV)觀察到ZIF-8碳化與活化後，比電容量可明顯提升。在掃描速率為1 mV/s時，原始ZIF-8的比電容值僅為6.7 F/g，經過800°C碳化處理的ZIF-8_800c可增加到55.2 F/g，進一步經過900°C活化處理的ZIF-8_800c_900a的比電容值更提高至86.4 F/g，表明碳化和活化處理有助於提升材料的電化學性能，使其在CDI系統中表現更優越。 |
| 關鍵字 | 電容去離子;金屬有機框架;沸石咪唑酯骨架;ZIF-8 |
| 語言 | zh_TW |
| 收錄於 | |
| 會議性質 | 國內 |
| 校內研討會地點 | 無 |
| 研討會時間 | 20231117~20231118 |
| 通訊作者 | |
| 國別 | TWN |
| 公開徵稿 | |
| 出版型式 | |
| 出處 | |
| 相關連結 |
機構典藏連結 ( http://tkuir.lib.tku.edu.tw:8080/dspace/handle/987654321/127151 ) |