高温固相合成法也是制备复合物常用的方法之一。一般温度在上千度以上,通过固相接触,发生一系列反应,生成金属复合物。例如卫敏等人[4]用高温固相合成法制备出了层状前驱体钠锰氧化物(Na0.67[Mn0.90Mg0.10]O2),研究了它在LiCl·H2O-LiNO3熔融盐体系和LiBr·2H2O正己醇溶液体系中与Li+的交换反应动力学特点。

熔盐法一般用熔点较低的一种或者几种盐进行反应,反应可达到原子级别,因为反应物在熔盐中可以达到一定的溶解度。反应的产物可以用一定的溶剂将盐类溶解,经过一系列的洗涤步骤后便可以得到所要的产物。这种方法具有合成温度低,工艺简单,合成的物质化学成分均匀,容易分离,晶体形貌好等特点。而且实验过程中的盐可以重复使用。这也是研究人员比较喜欢使用的合成复合物质的方法之一。

1.2混合电容器脱盐系统的介绍

1.2.1海水淡化历史

早在上世纪50年代,为解决“水的危机”,美国从1952年起专设盐水局,1974年后转为资源技术局,不断推进水资源和脱盐的技术进步;1973年日本通产省下设造水促进中心,专门研究节能的脱盐技术;欧洲则在尤里卡等计划下推动海水淡化的发展。目前主要的技术是蒸馏法和膜法,蒸馏法是30年代开始的,现在以多级闪蒸(MSF)为主,另有低温多效(LT-MED)等[5];膜法是50年代开始的,现在以反渗透(RO)为主,另有电渗析等。目前世界上脱盐水产量约达3.0×107m3/d,主要解决饮用,其次为工业应用,其中海水淡化为2.0×107m3/d。海水利用(资源化)技术包括从海水中提取淡水,用海水代替淡水和海水中提取化工产品等技术,即通常所讲的海水淡化,海水直接利用和海水综合利用等,另有海水养殖和海水农业。这里重点谈一下海水淡化。海水淡化是从海水中获取淡水的技术和过程。海水淡化以多级闪蒸(MSF)和反渗透(RO)为主,另外有低温多效(LTME)和压汽蒸馏等。世界上一亿多人口的地区靠海水淡化解决用水问题。RO海水淡化能耗已降到3kWh/m3,目前呈迅速上升趋势,具有极强的竞争力。实践表明海水淡化对沿海地区经济的发展还将发挥其重要的作用。

1.2.2海水淡化发展

我国经过40多年的发展,在海水的淡化、海水的直接利用和综合利用等方面都取得了很大的成就,培育和造就了很多具有高超技术的人才,海水淡化技术越来越成熟,成本也越来越低,以至于具备了形成产业链,达到产业化发展的基本条件。

在我国政府的支持下,一系列海水淡化技术都取得了相当大的进展。例如蒸馏法海水淡化技术、电渗析、反渗透海水淡化技术的研究开发等,其中蒸馏法海水淡化技术又包括多级闪蒸、压气蒸馏和低温多效蒸馏等技术。

苦咸水淡化。低盐度苦咸水是指含盐量在1g/L~5g/L之间的咸水,中盐度苦咸水是指含盐量达到5g/L~10g/L的咸水,那么含盐量达到10g/L以上就叫高盐度苦咸水。我们都知道,为了制取饮用水而将苦咸水淡化,能耗及价格都比海水淡化低得多,我们可据含盐量高低,进行苦咸水淡化。世界上很多地区都缺乏淡水,所以很多地区都进行苦咸水的淡化,而且苦咸水淡化技术也取得了很大突破,其中膜技术占有绝对优势,其中反渗透设备占到76%,电渗析(ED)占到将近16%。美国尤马河水的处理工程恐怕是世界上最大的苦咸水淡化工程,它每天的产水量可以达到38×104m3,为广大居民带来了福音。

我国用电渗析进行苦咸水淡化已经有一定的历史了,现今已经推广应用得非常普遍了,每年生产的离子交换膜达到40000m3以上,电渗析苦咸水淡化装置近千台。电渗析苦咸水淡化装置占据了低盐度苦咸水脱盐方面较大的市场,每天的产水量超过60万吨。仅仅一个省的10个苦咸水处理区每日的苦咸水处理量就能达到2万多吨,向工厂供应冷却水,向居民供应生活用水。从上世纪八十年代开始,反渗透装置淡化苦咸水,随着反渗透膜与有关技术的进步,反渗透技术在苦咸水的淡化中,优势越来越明显,每日的产水量50万吨左右。众所周知的大庆油田,他们的苦咸水处理量每天产量将近1.2万吨,主要用于居民的生活用水。RO和ED是苦咸水淡化的主要方法。至今,我国主要利用这两项技术,苦咸水淡化每日产量约50万吨,这已经成为淡水资源缺乏地区获取生活饮用水以及工业用水的主要手段。

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