冶金高盐废水的脱盐处理与回收利用,是实现冶金工业废水“零排放”的关键因素。因此,研究和探索可实用的含盐废水脱盐技术和设备,对于节水减排、保护环境、真正实现冶金废水“零排放”具有重要的理论和实际意义。电容去离子（CDI,Capacitive deionization）是一种新型的基于双电层电容器理论的水淡化、净化和浓缩技术,具有绿色、清洁、高效、无污染等优势。其中,CDI电极材料在高效工艺中发挥着重要作用。开发具有高吸附能力和长寿命的电极材料,用于海水淡化和冶金等含盐废水的减量,是全球水处理领域的热点问题。本文以活性碳纤维为支撑材料,研究了单层氧化石墨烯（SGO）、氮掺杂多孔炭（NPC）及SGO@NPC对活性碳纤维（ACF）的电化学性能及脱盐性能影响。主要包括以下部分:（1）通过涂覆法成功地将SGO负载到ACF上,获得了新型CDI电极材料（SGO@ACF）。通过XPS、XRD、SEM等技术分析了SGO@ACF的组成、结构和形貌,BET测试结果表明,SGO@ACF的比表面积为1532.73 m~2/g。通过电化学分析可知,SGO@ACF电极结合了SGO高导电性和ACF吸附速度快的优点,有效地获得了188.36F/g的比电容及良好的导电性和可循环性。此外,通过CDI实验对SGO@ACF电极的脱盐性能进行评估,结果表明在500 mg/L Na Cl溶液中SGO@ACF电极表现出了11.66mg/g的盐吸附能力。（2）将NPC通过简单的涂覆法成功负载到ACF上,构建了新型CDI电极材料（NPC@ACF）。通过各种表征技术分析了NPC@ACF的结构、成分和形貌,结果表明NPC@ACF的比表面积高达1098 m~2/g。接着对NPC、ACF和NPC@ACF材料的电化学性能进行了研究,研究发现NPC@ACF电极在所研究电极中具有较高的比电容,在0.1 A/g的电流密度下为268.90 F/g。在1.2 V电压下,NPC@ACF电极的盐吸附量为14.63 mg/g,且CDI脱盐率较纯的ACF或NPC电极分别提高39%和63%。NPC@ACF电极高度稳定且易于再生,在50次脱盐循环实验后,NPC@ACF电极的脱盐保持率为27%。（3）设计并制备了新型SGO@NPC@ACF复合材料作为电极材料,用于电化学和电容去离子的研究。SGO和NPC被负载在ACF表面形成层状多孔结构,提高了ACF材料的电化学性能,为盐离子提供了更多的吸附位点,并且促进了电极/电解液表面的电子和电荷的转移。此外,这些复合电极结合了NPC的稳定性和SGO的高导电性增强了ACF电极的电化学性能和CDI性能。SGO@NPC@ACF在0.1 A/g的电流密度下表现出了323.08 F/g的高比电容。采用Langmuir模型和Freundlich模型研究了盐离子在SGO@NPC@ACF上的吸附类型,结果表明盐离子被多层吸附在SGO@NPC@ACF表面。在50次脱盐循环实验后,脱盐性能保持率达到28%。因此,SGO@NPC@ACF可以作为很有发展前景的电极材料用于CDI脱盐应用。