同济大学JieMa课题组石墨烯改性

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设计综合性能优异的电极材料是推动流动电极电容去离子(FCDI)发展的关键之处。迄今为止，对于涉及到碳基材料的应用和改性的大多数FCDI研究，都会遭受一个严重的矛盾：流变性能和电化学性能之间难以平衡。该研究中，设计合成了Na+超离子导体(NASICON)氟磷酸钒钠

还原氧化石墨烯(NVOPF

rGO)，将其应用于FCDI流动电极。得益于三维rGO网络的限制效应，形成了薄而均匀的纳米片，为吸附Na+提供了丰富的活性位点。此外，互连的rGO网络形成了钠离子和电子传输的三维导电网络。与活性炭(AC)-AC系统(AC同时用作阳极和阴极)相比，NVOPF

rGO-AC系统表现出较好的电极分散性和稳定性、较低的内阻、较高的脱盐速率和较低的能耗。此外，通过调节电极浓度(4.73wt%)、电极流速(25mL·min?1)和工作电压(1.6V)，平均盐吸附率(ASAR)达到5.32μg·cm?2·min?1。这项研究展示了法拉第流动电极推动FCDI发展的潜在应用价值。Figure1.扫描电镜图像(a)，透射电镜图像(b)，高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图像(c)，元素分布(d)，和N

rGO-4的EDS模式(e)。Figure2.N

rGO-4的XRD图谱(a)、FT-IR光谱(b)、XPS光谱(C)、高分辨V2pXPS光谱、(d)高分辨C1sXPS光谱(e)和热重分析曲线(f)。Figure3．AC和N

rGO-4(a)的粒度分布；ζ-AC和N

rGO-4(b)的电位和平均粒径，N

rGO-4(c)和AC(d)的N2吸附/解吸等温线和孔径分布，AC和N

rGO-4(e)的CV曲线，以及AC和N

rGO-4(f)的EIS图。图(f)的插图是相应的等效电路。Figure4．不同电极浓度下NaCl浓度的变化(a)，ASRR和NaCl去除效率(b)，AC-NVOPF

rGOFCDI系统的能耗和充电效率(c)；不同电压下NaCl浓度的变化(d)，ASRR和NaCl去除效率(e)，AC-NVOPF

rGOFCDI系统的能耗和充电效率(f)；不同电极流速下的NaCl浓度变化(g)、ASRR和NaCl去除效率(h)，AC-NVOPF

rGOFCDI系统的能耗和充电效率(i)。该研究工作由同济大学JieMa课题组于年发表在ACSAppl.Mater.Interfaces期刊上。原文：EnhancedSaltRemovalPerformanceUsingGraphene-ModifiedSodiumVanadiumFluorophosphateinFlowElectrodeCapacitiveDeionization预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇
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