等离子体辅助制备炭布负载大层间距NiCoAl-LDHs及其电化学去离子性能

作     者：姜秋彤 王国庆 李益 黄宏伟 李倩 杨建 JIANG Qiu-tong;WANG Guo-qing;LI Yi;HUANG Hong-wei;LI Qian;YANG Jian

作者机构：南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京211816 南京工业大学江苏先进无机功能复合材料协同创新中心江苏南京211816 

基　　金：国家自然科学基金(22309081) 江苏省自然科学基金(BK20230320) 江苏省高等学校自然科学研究项目(22KJB430005) 广东省能源转换材料与技术重点实验室项目(MATEC2023KF006) 

出 版 物：《新型炭材料（中英文）》 (New Carbon Materials)

年 卷 期：2024年第39卷第3期

页      码：561-572页

摘      要：电容去离子技术近年来被认为是一种新兴的海水淡化技术,尤其在苦咸水范围内具有经济节能的特点。然而,目前关于除氯电极的研究较少,同时缓慢的除盐动力学也制约了除氯电极的发展。本工作通过在表面酸处理后的柔性炭布(ACC)上原位生长层状氢氧化物NiCoAl-LDHs纳米片阵列并进行Ar等离子体处理,制备了具有扩大层间距的Ar-NiCoAl-LDHs@ACC材料。炭布基底抑制了NiCoAl-LDHs纳米片的团聚并提高了电导率,Ar等离子体处理则进一步扩大了NiCoAl-LDHs层间距并改善了亲水性,提供了快速的氯离子扩散通道,并释放了更多的层间活性位点,实现了高除盐动力学。将Ar-NiCoAl-LDHs@ACC作为除氯电极与活性炭组装了混合式电容去离子器件。在1000 mg L^(-1)NaCl溶液及1.2 V工作电压下,除盐容量可达到93.26 mg g^(-1),除盐速率可达到0.27 mg g^(-1)s^(-1),电荷效率高达0.97。在300 mg L^(-1)NaCl溶液及0.8 V工作电压下,经100次循环后容量保持率仍在85%以上。本工作的制备策略为大层间距二维金属氢氧化物材料的可控制备和高性能电化学除氯电极的设计构建提供了新思路。

主 题 词：电化学去离子 海水淡化 大层间距 NiCoAl-LDHs 高除盐动力学 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.1016/S1872-5805(24)60854-1

馆 藏 号：203128284...