来源: 阅读： 2023-07-28 14:54:08
党的十八大报告首次提出：提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国。未来，我国在海洋资源开发，海洋经济发展、海洋科技创新、海洋生态文明建设、海洋权益维护等方面推动海洋强国的建成。其中，海水资源的开发与利用是一个重要的研究课题。
统计资料表明，地球表面 71％的面积 被水覆 盖，然而，这些水 98％是存在于海洋、 内陆海和地下盆地咸水，无法饮 用；可饮 用的淡水仅占全球总水量的 2％左右。而这 2％的淡水中，有70％ 是以冰川、长年 积雪的形式存在于南极和格陵兰岛，30％存在于含水层、潮湿的土壤和空气中。实 际上，人类所能使用的淡水资源只占全球水资源的万分之一。 随着经济的发展和社会的进步，人们对水的需求量越来越大，而水资源的不足、 时空分布不均匀、超限 度的开采、无节制的浪费和污染使得淡水资源成为一个世 界性的问题，许多国家也 纷纷开始寻找新的水源。 在这非常稀有的可饮用水资源中，其分布又是极其不均衡的，并且差异较大， 这种不均衡性使得缺水成了一个全球性的严重问题。20 世纪，水资源问题 已成为 困扰世界各国经济和社会发展的一个重要的制约因素，随着我国经济和社 会的迅速发展，淡水资源匮乏和水污染日益严重所构成的水危机已成为我国实施 可持续发展 战略的制约因素 。因此，海水淡化是解决水资源危机、开拓新 的安全环保水源的必然选择。
而在近几年发展起来的新型水处理技术中， 电容去离子技术 (CDI) 无疑为人类探索已 久的海水淡化提供了一种低能高效的新途径。近年来，在 CDI 基础上，结合 电池系统， 开发研究的全插层式去离子技术 (IDI) 更是弥补了传统 CDI 在高浓度 盐水中离 子去除率受限的不足。 目前，IDI 的发展方向主要为新型电极的制 备和改性。因 此，采用一种简单、经济、高效的合成方法制备新型 IDI 电极 材料，对电容去离 子技术的发展将带来重大的经济效益以及社会效益。 C3N 5 有机物/活性炭全插层式去离子海水淡化技术与系统是一种环境友好、成本低、高效率、低能耗且电能可再生开发淡水资源的技术。对于交 通工具的发展来说，IDI 技术可以使其增加载货吨位，减少淡水数量的携带， 例如船舶，此技术还可以减少向港口购买淡水的费用，并增强船舶的续航能 力；对于沿海居民生活来说，此技术可以解决沿海地区淡水来源问题，有效的增加水源，替代淡水，可充分弥补跨流域调水、蓄水、开采地下水等传统手段的不足；对于世界科研事业的发展来说，可以促进其科研和事业的发展， 例如核聚变的原料是海水中的氘，因此可以 大力加速核聚变科研等事业的发 展等等； 因此，研制出环境友好、除盐效率高又能耗低的新型船舶海水淡 化设备不仅能解决困扰人类已久的世界淡水资源严重匮乏的问题，而且能使世界经济、环境、社会层次都更上一层楼。
为了系统全面地研发 IDI 海水淡化系统，本项目拟采用简单、高 效的水热合成法合成纳米二维层状 C3N5 有机物，并以此材料作为正极，活 性炭材料为负极，组装 C3N5//AC 全插层式去离子系统。并且，采用电化学 循环伏安、充放 电及电化学阻抗等电化学测试技术结合物理测试，详细研C3N5//AC 混合电容去离子系统各参数对系统脱盐性能的影响，并组装成 轻量型设备，及智能化监系统。本项目将会推动全插层式去离子技术的发展， 开发新一代海水淡化轻量型节能设备。
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