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江蘇科技大學(xué)AFM：鹽多必失！電化學(xué)助力聚合物脫鹽新策略
  發(fā)布日期：2024-11-20

近年來，有機(jī)材料作為電吸附技術(shù)中法拉第電極的有前途的候選材料引起了人們的極大興趣。與許多含有重金屬或?qū)ι鷳B(tài)有害元素的無機(jī)物不同，有機(jī)化合物具有原料資源豐富，可再生且結(jié)構(gòu)多樣性等優(yōu)點(diǎn)。更吸引人的是，有機(jī)化合物固有的贗電容反應(yīng)可以通過與官能團(tuán)的配位有效地捕獲鹽離子，且不發(fā)生任何相變，有利于脫鹽過程。盡管具有這些令人驚訝的特性，但有機(jī)化合物在電容去離子裝置中的應(yīng)用仍處于起步階段，因?yàn)樗鼈冊(cè)诓东@離子方面的活性位點(diǎn)不足，并且在水溶液中具有一定程度的溶解度，這可能會(huì)影響脫鹽能力和脫鹽再生性能。

為了解決這一問題，江蘇科技大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地提出了一種含有多種活性位點(diǎn)的剛性有機(jī)聚合物（PNDS）用于增強(qiáng)贗電容去離子性能。一方面，PNDS聚合物中含有豐富的C=N和C=O官能團(tuán)作為氧化還原位點(diǎn)，促進(jìn)了大量的贗電容反應(yīng)。另一方面，構(gòu)建的具有增強(qiáng)芳香性的剛性骨架確保了PNDS聚合物在水溶液中具有優(yōu)異的氧化還原穩(wěn)定性。基于這種贗電容PNDS聚合物，構(gòu)建的電容去離子裝置具有卓越的鹽吸附容量（66.4 mg g?1），快速的時(shí)間平均脫鹽率（2.2 mg g?1 min?1）和穩(wěn)定的再生性能，突出了其在微咸水和咸水的高效脫鹽方面的巨大前景。該研究以題為 "High-Efficiency Electrochemical Desalination: The Role of a Rigid Pseudocapacitive Polymer Electrode with Diverse Active Sites" 的論文發(fā)表在《Advanced Functional Materials》。

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