电容去离子过渡金属基电极设计及应用研究进展

作     者：邢思阳 于飞 马杰 XING Si-Yang;YU Fei;MA Jie

作者机构：同济大学环境科学与工程学院环境功能材料研究中心上海200092 喀什大学土木工程学院喀什844008 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海201306 

基　　金：国家自然科学基金(No.22276137)资助 

出 版 物：《应用化学》 (Chinese Journal of Applied Chemistry)

年 卷 期：2023年第40卷第9期

页      码：1215-1232页

摘      要：电容去离子(Capacitive deionization,CDI)作为一种新兴的水淡化和离子分离方法,由于其离子选择性高、水回收率高和能耗低等优点受到广泛关注。与传统的基于碳电极的CDI相比,新兴的法拉第电极通过离子捕获的法拉第反应,提供了使得CDI的脱盐性能大幅提升的独特机会。而过渡金属基电极由于其高度可逆的法拉第响应,相对较高的导电性以及出色的理论赝电容值等优势,在CDI电极设计领域受到广泛关注。本文系统地归纳和梳理了过渡金属基电极在CDI应用中的材料分类,总结了针对其本征缺陷所进行改性工程,主要包括导电材料耦合、功能结构工程和缺陷工程等,并对其在海水淡化中的性能进行了总结;此外,从离子选择性分离、金属离子去除和营养元素回收等方面介绍了过渡金属基电极在CDI中的特定应用。最后,概述了剩余的挑战和研究方向,为未来的过渡金属基电极的开发与研究提供指导。

主 题 词：电容去离子 脱盐 过渡金属 电极设计 离子吸附 

学科分类：081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0703[理学-化学类] 070301[070301] 

D　O　I：10.19894/j.issn.1000-0518.230142

馆 藏 号：203123685...