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 BV]
卷期号:430: 133161-133161 被引量:144
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
复杂的鸵鸟完成签到 ,获得积分10
刚刚
Lesile发布了新的文献求助10
刚刚
粒橙酱发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
元气小Liu发布了新的文献求助10
1秒前
虚幻如霜完成签到,获得积分10
2秒前
yar应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Rondab应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
555557应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
美丽萝莉完成签到,获得积分10
4秒前
yar应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
KDS发布了新的文献求助10
5秒前
糊涂涂完成签到,获得积分20
6秒前
Jasper应助荣和采纳,获得10
7秒前
酷波er应助qiao采纳,获得10
7秒前
7秒前
瀼瀼完成签到,获得积分10
8秒前
爆米花应助Steven采纳,获得10
9秒前
小谢完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
13秒前
可爱的函函应助Lesile采纳,获得10
15秒前
zxy完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
领导范儿应助zxldylan采纳,获得20
18秒前
路白发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
19秒前
snowpie完成签到 ,获得积分10
20秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Problems of point-blast theory 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3998925
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3538424
关于积分的说明 11274205
捐赠科研通 3277345
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1807518
邀请新用户注册赠送积分活动 883909
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 810075