Nanoarchitectonics from 2D to 3D: MXenes-derived nitrogen-doped 3D nanofibrous architecture for extraordinarily-fast capacitive deionization

MXenes公司 电容去离子 材料科学 海水淡化 纳米技术 纳米纤维 电容感应 电极 制作 化学工程 电化学 化学 计算机科学 工程类 操作系统 病理 物理化学 医学 生物化学 替代医学
作者
Zibiao Ding,Xingtao Xu,Jiabao Li,Yuquan Li,Kai Wang,Ting Lu,Md. Shahriar A. Hossain,Mohammed A. Amin,Shuaihua Zhang,Likun Pan,Yusuke Yamauchi
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:430: 133161-133161 被引量:152
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.133161
摘要

Two-dimensional (2D) nanosheets are promising electrode materials for electrochemical desalination by capacitive deionization (CDI). Like most 2D nanosheets, the delicate design of MXene-based materials can achieve state-of-the-art desalination capacities, but the intrinsic low ion diffusion characteristic of 2D nanosheets limits the desalination rate. To address this problem, we synthesize a new-family of nitrogen-doped three-dimensional (3D) nanofibrous architectures from MXenes (denoted as N-TNF) via direct alkalization and subsequent nitrogenization of common MXene stacks. N-TNF has a unique nanofiber structure and plentiful nitrogen dopants, resulting in expanded interlayer spacing, high specific surface area and excellent electrochemical activity. As a result, the N-TNF shows an ultrahigh mean desalination rate of 5.6 mg g−1 min−1, along with superior desalination capacity of 44.8 mg g−1, as well as good long-term cycling stability, which is comparable to state-of-the-art MXene electrodes and better than most 2D materials. This work demonstrates the fabrication of MXene-derived 3D materials, and provides a new approach to overcome the limits of 2D nanosheets for efficient CDI.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
彩色尔珍发布了新的文献求助10
2秒前
Eureka发布了新的文献求助10
2秒前
开心发布了新的文献求助10
4秒前
酷酷的紫南完成签到 ,获得积分10
5秒前
CipherSage应助Evian79167采纳,获得30
5秒前
Ferry完成签到 ,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
zxt完成签到,获得积分10
9秒前
HAHA完成签到,获得积分10
10秒前
morning完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
水草帽完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
畅快的刚完成签到,获得积分10
13秒前
研友_LNMmW8发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
感谢大哥的帮助完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
天真的马里奥完成签到,获得积分10
18秒前
帅气男孩完成签到,获得积分10
19秒前
时笙发布了新的文献求助10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
寒冷丹雪完成签到,获得积分10
23秒前
26秒前
xrrrr完成签到 ,获得积分10
27秒前
南楼小阁主完成签到,获得积分10
28秒前
Orange应助厚德载物采纳,获得10
31秒前
31秒前
bakbak完成签到,获得积分10
32秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
33秒前
lymmindyou发布了新的文献求助10
35秒前
CodeCraft应助未若从前i采纳,获得30
36秒前
36秒前
万能图书馆应助zyq采纳,获得10
38秒前
刻苦海露完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
李恺强完成签到,获得积分10
42秒前
锡嘻完成签到 ,获得积分10
44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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 871
Alloy Phase Diagrams 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5419479
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4534726
关于积分的说明 14146477
捐赠科研通 4451326
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2441717
邀请新用户注册赠送积分活动 1433274
关于科研通互助平台的介绍 1410587