电容去离子过渡金属基电极设计及应用研究进展

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.

关键词：电容去离子、脱盐、过渡金属、电极设计、离子吸附

所属期刊栏目：40

分类号：O614(无机化学)

在线出版日期：2023-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：1215-1232