近日,河海大學水文院本科生王子銘、莫然、李承龍、林雨竹在青年教師徐興濤博士指導下,在國際材料學頂級SCI期刊《Materials Horizons》上發(fā)表題為“Nanoarchitectured metal–organic framework/polypyrrole hybrids for brackish water desalination using capacitive deionization”的研究論文,并被遴選為封底文章,在非常規(guī)水資源利用人才培養(yǎng)與科學研究方面,邁出重要步伐!禡aterials Horizons》為Royal Society of Chemistry出版社材料科學旗艦期刊,2019年影響因子為14.356。
基于新材料技術發(fā)展而來的電容去離子(Capacitive deionization, CDI)技術,節(jié)能高效、綠色環(huán)保,被認為是解決當前苦咸水淡化產業(yè)能耗大、成本高、二次污染等問題的重要解決方案。但由于當前使用的碳電極在實際運行中會發(fā)生不可逆轉的氧化反應,造成電極使用壽命下降,CDI技術的產業(yè)化發(fā)展緩慢。
該團隊針對這一問題,首次提出利用金屬有機框架(MOF)導電網(wǎng)絡結構作為CDI電極,在大幅提升苦咸水利用效率的同時實現(xiàn)了電極運行壽命的大幅延長。該成果對推動CDI技術的產業(yè)化應用以及實現(xiàn)苦咸水資源高效利用、解決實際生產中的用水問題具有重要意義。依托此成果,該本科生團隊獲第十六屆“挑戰(zhàn)杯”江蘇省大學生課外學術科技作品競賽一等獎。
論文報道了一種金屬-有機骨架(MOF)/聚吡咯(PPy)雜化,其中導電的PPy納米管通過每個MOF顆粒有增加整體體電導率的潛力,從而促進該系統(tǒng)成為一種良好的CDI電極材料。因此,MOF/PPy混合型表現(xiàn)出11.34 mg g 1的高脫鹽能力,這是最先進的CDI電極之一。此外,MOF/PPy混合型還表現(xiàn)出優(yōu)異的脫鹽性能和良好的循環(huán)穩(wěn)定性,遠遠超過典型的碳基基準水平。這是第一個CDI電極的例子。
來源:河海大學,https://new.qq.com/omn/20191015/20191015A06GZI00.html
論文鏈接
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/mh/c9mh00306a#!divAbstract
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