Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-43185
Titel: Cation selectivity during flow electrode capacitive deionization
VerfasserIn: Ren, Panyu
Wang, Bin
de Andrade Ruthes, Jean Gustavo
Torkamanzadeh, Mohammad
Presser, Volker
Sprache: Englisch
Titel: Desalination
Bandnummer: 592
Verlag/Plattform: Elsevier
Erscheinungsjahr: 2024
Freie Schlagwörter: Activated carbon
Cation separation
Flowable electrode capacitive deionization
DDC-Sachgruppe: 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: Efficient separation of specific ions from aqueous media is crucial for advanced water treatment and resource recovery. Flow electrode capacitive deionization (FCDI) offers potential for selective ion removal through continuous operation. This study evaluates the performance of selective cation separation using a commercial activated carbon slurry in a multi-ion solution of monovalent (Li+, Na+, K+) and bivalent (Ca2+, Mg2+) cations. We assess ion removal and cation selectivity under different operational parameters, such as applied potential, slurry flow rate, and feed water flow rate. Our data show that bivalent cations, namely Ca2+ and Mg2+, are preferentially removal due to their higher charge-to-size ratio, aligning with hydrated ion sizes. The highest separation rate was observed for Ca2+ (5.7 μg cm−2 min−1), and the lowest for Li+ (0.2 μg cm−2 min−1). At the highest applied voltage (1.2 V), charge efficiencies reached 70 %, with an energy consumption of 41 Wh mol−1 for nearly complete cation removal. Optimal conditions were identified with a slurry flow rate of 6 mL min−1, feed water flow rate of 2 mL min−1, activated carbon content of 10 mass%, 1 mass% carbon black, and a cell voltage of 1.2 V. These findings highlight the importance of optimizing operational parameters to enhance ion removal.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1016/j.desal.2024.118161
URL der Erstveröffentlichung: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0011916424008725
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-431852
hdl:20.500.11880/38849
http://dx.doi.org/10.22028/D291-43185
ISSN: 1873-4464
0011-9164
Datum des Eintrags: 30-Okt-2024
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Professur: NT - Prof. Dr. Volker Presser
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

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