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[材料资讯] 张登松研究团队围绕电容去离子水处理技术在EST上发表研究论文

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发表于 2020-6-10 15:31:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
理学院张登松研究团队针对当前水处理技术能耗高、成本高等难题,设计合成了痕量Fe-N物种掺杂的还原氧化石墨烯电极材料,实现了高容量、快速率、高循环稳定性电容去离子性能。相关研究工作以“Trace-Fe-Enhanced Capacitive Deionization of Saline Water by Boosting Electron Transfer of Electro-Adsorption Sites”为题发表在近期的《Environmental Science & Technology》(简称EST)杂志上。该杂志为环境科学与生态学领域最具影响力的顶级学术期刊。上述论文以上海大学为第一单位、博士生王贵志和团队青年教师颜婷婷为共同第一作者,张登松研究员为通讯作者。

电容去离子水处理技术

电容去离子水处理技术
        电容去离子(CDI)技术被认为是一种有效、经济、环保的水处理技术,而CDI的离子去除性能很大程度上依赖于电极材料。目前,碳基的电极材料(如碳气凝胶、碳纳米管、活性炭、多孔碳、还原氧化石墨烯)最具有实际应用的前景,但吸附容量低、电极制备繁琐、成本高、导电性低和亲水性差等原因制约了其进一步应用发展。研究表明,这种痕量Fe-N物种掺杂的还原氧化石墨烯材料具有以下优点:(1)高比表面积、丰富孔隙的超薄二维石墨烯纳米片结构提供了大量活性吸附位点,促进了盐离子的扩散吸附。(2)N元素掺杂和缺陷的产生改善了电子结构,提高了电极的亲水性、导电性和吸附性能。(3)痕量Fe以Fe-N物种的形式均匀地分布在碳基质材料中,在电化学脱盐过程中,痕量Fe促进了电吸附位点的电子转移,提高了盐离子吸附容量。论文链接:https://dx.doi.org/10.1021/acs.est.0c01518
       该项工作得到国家自然科学基金委、上海市科委等项目的资助。去年底,张登松研究团队提出的MoS2−石墨烯复合电极材料应用于CDI领域,获得了高体积容量的电容去离子性能,也发表在EST上(论文链接:http://dx.doi.org/10.1021/acs.est.9b04274),收到了广泛的关注。这一系列研究显示了上海大学在电容去离子水处理领域取得了重要进展。
       文章来源:上海大学
      张登松,博士,研究员,博士生导师,上海大学理学院副院长,化学系教授委员会主任,2018年入选中国高被引学者榜单(爱思唯尔),国家优秀青年科学基金获得者(2017),上海市科委青年科技启明星(2010),上海市晨光学者(2008)。现任中国化学会第三十届理事会理事、中国化学会奖励推荐委员会委员、中国化工学会化工新材料委员会委员、中国能源学会能源与环境专业委员会委员、中国稀土学会催化专业委员会委员、上海市颗粒学会第八届理事会理事、中国化学快报青年编委。张登松研究员主要针对能源环境催化科学与技术开展了一系列开创性工作,特别是在氮氧化物催化净化技术、挥发性污染物催化消除技术、甲烷二氧化碳催化重整技术等方面取得了一系列成绩,主持承担了国家科技部973计划前期研究专项、国家重点研发计划政府间/港澳台重点专项、国家自然科学基金优秀青年科学基金、国家自然科学基金石油化工联合基金、国家自然科学基金面上项目、上海市科委基础研究重点项目等20余项。已获授权国家发明专利60余项,以通讯作者发表130余篇SCI论文,有32篇论文入选ESI高被引论文,有2篇论文入选ESI热点论文。曾荣获上海市科技进步二等奖(第一完成人)、上海市科技进步一等奖(主要完成人)等多种奖项。

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