随着近年来淡水资源短缺的情况越来越严峻,全球目前有14亿人缺乏安全清洁的饮用水。为了解决淡水资源危机,水合物法脱盐获得了长足的发展。与传统的海水淡化方法相比,水合物法是一种很有前途的海水淡化方法,而以环戊烷作为客体的水合物更是具有诸多优势。然而,目前水合物法脱盐还存在着能耗高、形成动力学缓慢、脱盐效率低等问题。如何确定一个最佳的反应条件来提高水合物的转化率以及脱盐效率仍然是需要克服的难题。本文针对影响水合物脱盐效果的诸多因素在宏观上通过水回收率、脱盐效率及离子富集比三个参数来确定不同反应条件下的脱盐效果。研究发现,离子种类的影响与温度、盐浓度和反应时间相比可忽略不计。脱盐效率随温度的升高呈线性增加;然而,由于低温能为水合物形成提供强大的驱动力,使得水的回收率随温度的升高而降低。反应过程中在过冷提供的驱动力以及K3PO4溶液浓度增加的双重作用下,时间影响的水的回收率呈现出指数增长、线性增长和趋于稳定三个阶段的特征。随着原始镍盐溶液浓度的增加,脱盐效率呈先降低后增加的趋势。预融效应对于增大高浓度镍盐溶液的脱盐效率起着至关重要的作用。当处理盐度为0.2 mol/L的溶液时,脱盐效率最高可达85.0%。此外,添加剂的存在也会影响水合物法脱盐的效果。通过原位光学显微镜观察发现,反应温度和原始溶液浓度对生成的环戊烷水合物晶体的形貌和数量有显著影响。较低的反应温度会产生较多形状不规则的晶体,而浓度较高的K3PO4溶液中形成的晶体较少。作为添加剂的BN,也会对水合物的生长产生积极的影响。根据拉曼对纯水、盐溶液以及水合物的表征,从原理上解释了外界因素对水合物形成产生影响的根本原因是改变了水分子间的相互作用。水合物法水处理工艺在海水淡化、高浓度废水处理和高价值盐富集方面具有广阔的应用前景。本文通过对环戊烷水合物法脱盐技术在不同反应条件下的脱盐效果进行分析及总结,希望能够推进该项技术的发展,从而使基于水合物法脱盐过程商业化成为现实。