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J-GLOBAL ID：201902246471650766   整理番号：19A2208437

絶縁性粒子を有する多孔質フロースルー電極の輸送特性に及ぼす導電性添加物の影響とFaraday脱イオン化に対するそれらの最適化【JST・京大機械翻訳】

Effect of conductive additives on the transport properties of porous flow-through electrodes with insulative particles and their optimization for Faradaic deionization

著者 (6件)： Reale Erik R. (Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA) ,  Shrivastava Aniruddh (Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA) ,  Smith Kyle C. (Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA) ,  Smith Kyle C. (Department of Materials Science and Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA) ,  Smith Kyle C. (Computational Science and Engineering Program, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA) ,  Smith Kyle C. (Beckman Institute for Advanced Science and Technology, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA)
資料名： Water Research  (Water Research)
巻： 165  ページ： Null  発行年： 2019年 
JST資料番号： B0760A  ISSN： 0043-1354  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 溶液からカチオンを可逆的に貯蔵し放出するためのインターカレーション反応を使用する脱イオン化装置は,代替水資源のエネルギー効率的脱塩のための有望性を示す。インターカレーション材料はしばしば低い電子伝導率を示し,脱塩中のエネルギー消費の増加をもたらす。したがって,多孔質電極の有効電子伝導率,イオン伝導率,および透水係数に及ぼす導電性添加物および絶縁性活性粒子のサイズおよび質量分率の影響を定量化する実験を行った。直径が<50nmのKetjenブラック導電性添加物は,容量性脱イオン化で一般的に使用される大きなカーボンブラックよりも低い質量分率で優れた電子伝導率を生成することを見出した。透水係数と有効イオン伝導率は,より小さい活性粒子が透水係数を減少させるが,カーボンブラック含有量とサイズに弱く依存する。これらの結果に基づいて,電極輸送特性による脱塩性能の変化を予測する電気化学的Ashbyプロットを構築することにより,異なる電極処方のエネルギー消費と塩除去率を分析した。次に,絶縁性プルシアンブルー類似体(PBA)粒子を含む最適化電極を作製し,対称電極を有する実験的カチオンインターカレーション脱塩(CID)セルに使用した。100mMのNaClに対して,流入エネルギー消費は,電流密度が1から8mA/cm2に増加すると7から33kJ/molに変化し,過去のCID実証と同様のエネルギー消費レベルで10倍の塩除去率に近づいた。相補的な数値的および解析的モデリングは,エネルギー消費および塩除去率の更なる改善が溶液中およびPBA凝集体内の輸送を強化することにより達成できることを示した。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *多孔性 ,  カチオン ,  *導電性 ,  インターカレーション ,  透水係数 ,  カーボンブラック ,  エネルギー消費 ,  脱塩 ,  凝集 ,  *最適化 ,  モデリング
準シソーラス用語： プルシアンブルー ,  除去率 ,  *脱イオン化 ,  *輸送特性 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： Faraday脱イオン化 ,  インタカレーション ,  プルシアンブルー類似体 ,  材料選択 ,  輸送特性

分類 (2件)： その他の汚染原因物質  (SB05040W) ,  下水,廃水の生物学的処理  (SC03060H)

タイトルに関連する用語 (8件)： 絶縁性 ,  多孔質 ,  フロー ,  輸送特性 ,  導電性 ,  添加物 ,  脱イオン化 ,  最適化