近日,河海大學(xué)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(dǎo)下,在國(guó)際材料學(xué)頂級(jí)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(xué)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(xué)旗艦期刊,2019年影響因子為14.356。
基于新材料技術(shù)發(fā)展而來(lái)的電容去離子(Capacitive deionization, CDI)技術(shù),節(jié)能高效、綠色環(huán)保,被認(rèn)為是解決當(dāng)前苦咸水淡化產(chǎn)業(yè)能耗大、成本高、二次污染等問(wèn)題的重要解決方案。但由于當(dāng)前使用的碳電極在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的氧化反應(yīng),造成電極使用壽命下降,CDI技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展緩慢。
該團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一問(wèn)題,首次提出利用金屬有機(jī)框架(MOF)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為CDI電極,在大幅提升苦咸水利用效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電極運(yùn)行壽命的大幅延長(zhǎng)。該成果對(duì)推動(dòng)CDI技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用以及實(shí)現(xiàn)苦咸水資源高效利用、解決實(shí)際生產(chǎn)中的用水問(wèn)題具有重要意義。依托此成果,該本科生團(tuán)隊(duì)獲第十六屆“挑戰(zhàn)杯”江蘇省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)。
論文報(bào)道了一種金屬-有機(jī)骨架(MOF)/聚吡咯(PPy)雜化,其中導(dǎo)電的PPy納米管通過(guò)每個(gè)MOF顆粒有增加整體體電導(dǎo)率的潛力,從而促進(jìn)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(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)典型的碳基基準(zhǔn)水平。這是第一個(gè)CDI電極的例子。
來(lái)源:河海大學(xué),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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