Defect-rich hierarchical porous carbon prepared by homogeneous activation for high performance capacitive deionization

电容去离子 海水淡化 化学工程 材料科学 吸附 碳纤维 扩散 纳米技术 化学 复合材料 有机化学 热力学 膜 复合数 物理 工程类 生物化学
作者
Xinyi Gong,Shizhan Feng,Luxiang Wang,Dianzeng Jia,Nannan Guo,Mengjiao Xu,Lili Ai,Qingtao Ma,Qing Zhang,Zuyun Wang
出处
期刊:Desalination [Elsevier BV]
卷期号:564: 116766-116766 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.desal.2023.116766
摘要

Defect engineering has emerged as an effective approach for modulating the electronic structure and physicochemical properties of carbon materials. Porous carbon materials with abundant defects are regarded as prospective electrode materials for capacitive deionization. Nevertheless, constructing defect-rich carbon materials and revealing the relationship between desalination capacity and intrinsic defects remains a daunting challenge. Herein, the defect-rich interconnected hierarchical porous carbon (IHPC) was fabricated via sol-gel method to form a supramolecular hydrogel containing highly dispersed K+ using coal, polyvinylpyrrolidone, and KOH as raw materials, followed by homogeneous activation. The spectroscopic studies coupled with density functional theory calculations demonstrate that the introduction of intrinsic defects can optimize the distribution of electron density to promote charge transfer, thereby enhancing saline ions adsorption. The plentiful adsorption sites, robust charge transfer kinetics and rapid ion diffusion derived from the multiple advantageous characteristics of IHPC facilitate a high desalination capacity of 31.25 mg g−1 in 800 mg L−1 NaCl solution. Meanwhile, it also presented excellent desalination performances in KCl (31.42 mg g−1), CaCl2 (29.55 mg g−1), and MgCl2 (26.65 mg g−1) solutions. The higher desalination capacity, rapid salt adsorption rate as well as outstanding cycling stability rank the IHPC as a potential candidate for capacitive deionization applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CodeCraft的应助被wxb采纳,获得10
1秒前
1秒前
jess完成签到,获得积分10
1秒前
Rhan完成签到,获得积分10
1秒前
冷萃咖啡完成签到,获得积分0
2秒前
小白的应助被绪安然采纳,获得60
2秒前
2秒前
默存完成签到,获得积分10
3秒前
Hebe完成签到,获得积分10
3秒前
阔达的问芙完成签到,获得积分10
3秒前
淡定元珊完成签到,获得积分10
3秒前
搜集达人的应助被鑫鑫采纳,获得10
3秒前
Hello的应助被小七采纳,获得10
3秒前
饱满的凡儿完成签到,获得积分10
3秒前
心灵美的小海豚完成签到,获得积分10
3秒前
迷迭香完成签到,获得积分10
3秒前
汽泡完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
贱小贱完成签到,获得积分0
4秒前
英姑的应助被leizi采纳,获得10
4秒前
4秒前
jackmilton完成签到,获得积分10
4秒前
LD完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小C爱学习发布了新的文献求助80
5秒前
5秒前
包钰韬完成签到,获得积分10
6秒前
潇洒完成签到,获得积分10
6秒前
钟爱小奏完成签到,获得积分10
6秒前
Orange的应助被zero采纳,获得10
6秒前
陈砍砍发布了新的文献求助100
6秒前
guozi完成签到,获得积分10
6秒前
太阳天完成签到,获得积分10
6秒前
jiangcheng完成签到 ,获得积分10
7秒前
YW完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
小芒果完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
瓶瓶大王完成签到 ,获得积分10
8秒前
青春完成签到 ,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Enhancing Inclusivity in International Large-Scale Assessments: Alignment Optimization as a Tool for Valid Cross-National Comparisons 800
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8136798
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9537791
关于积分的说明 21625792
捐赠科研通 7720440
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3420097
关于科研通互助平台的介绍 2545494
邀请新用户注册赠送积分活动 2461896