近日,河海大学水文院本科生王子铭、莫然、李承龙、林雨竹在青年教师徐兴涛博士指导下,在国际材料学顶级SCI期刊《Materials Horizons》上发表题为“Nanoarchitectured metal–organic framework/polypyrrole hybrids for brackish water desalination using capacitive deionization”的研究论文,并被遴选为封底文章,在非常规水资源利用人才培养与科学研究方面,迈出重要步伐。《Materials Horizons》为Royal Society of Chemistry出版社材料科学旗舰期刊,2019年影响因子为14.356。
基于新材料技术发展而来的电容去离子(Capacitive deionization, CDI)技术,节能高效、绿色环保,被认为是解决当前苦咸水淡化产业能耗大、成本高、二次污染等问题的重要解决方案。但由于当前使用的碳电极在实际运行中会发生不可逆转的氧化反应,造成电极使用寿命下降,CDI技术的产业化发展缓慢。
该团队针对这一问题,首次提出利用金属有机框架(MOF)导电网络结构作为CDI电极,在大幅提升苦咸水利用效率的同时实现了电极运行寿命的大幅延长。该成果对推动CDI技术的产业化应用以及实现苦咸水资源高效利用、解决实际生产中的用水问题具有重要意义。依托此成果,该本科生团队获第十六届“挑战杯”江苏省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。
论文报道了一种金属-有机骨架(MOF)/聚吡咯(PPy)杂化,其中导电的PPy纳米管通过每个MOF颗粒有增加整体体电导率的潜力,从而促进该系统成为一种良好的CDI电极材料。因此,MOF/PPy混合型表现出11.34 mg g 1的高脱盐能力,这是最先进的CDI电极之一。此外,MOF/PPy混合型还表现出优异的脱盐性能和良好的循环稳定性,远远超过典型的碳基基准水平。这是第一个CDI电极的例子。
来源:河海大学,https://new.qq.com/omn/20191015/20191015A06GZI00.html
论文链接
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/mh/c9mh00306a#!divAbstract
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