南京林业大学付宇团队：MXene-纤维素气凝胶与NiCo-LDH 纳米花：通过静电、氧化还原和筛分效应实现高性能高效淡化处理

背景：电容去离子（CDI）脱盐技术具有低能耗和环境友好的优势，但传统电极材料存在离子吸附容量不足、循环稳定性差和离子电子传输动力学缓慢等问题，限制了其在高盐水处理中的应用。研究目的：南京林业大学付宇团队旨在构建一种兼具高吸附容量、快速离子传输和优异循环稳定性的复合电极。他们受树木维管束多级输运通道启发，以磺化纤维素气凝胶为骨架，复合导电MXene纳米片和具有赝电容阴离子存储能力的NiCo-LDH纳米花，制备了多级孔复合电极（MCNFs@PAML-A）。该电极通过静电排斥、氧化还原储氯和孔道筛分三重协同效应实现高效脱盐。结论：最优样品MCNFs@PAML-A4实现了68.86 mg/g的氯化钠吸附容量、6.26 mg g-1 min-1的脱盐速率，并在50次循环后保持96%的容量保有率。流体仿真证实多级孔道可在0.25秒内实现电解液完全浸润。该研究为高性能电容去离子电极的构建和可持续盐水处理技术提供了全新策略。