电容去离子过渡金属基电极设计及应用研究进展北大核心CSCD |
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引用本文: | 邢思阳,于飞,马杰.电容去离子过渡金属基电极设计及应用研究进展北大核心CSCD[J].应用化学,2023(9):1215-1232. |
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作者姓名: | 邢思阳 于飞 马杰 |
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作者单位: | 1. 同济大学环境科学与工程学院,环境功能材料研究中心;2. 喀什大学土木工程学院;3. 上海海洋大学海洋生态与环境学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(No.22276137)资助~~; |
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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。
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关 键 词: | 电容去离子 脱盐 过渡金属 电极设计 离子吸附 |
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