Comparison of Ion Selectivity in Electrodialysis and Capacitive Deionization

电容去离子 电渗析 卤水 离子 选择性 化学 电化学 离子交换 海水淡化 电极 催化作用 生物化学 物理化学 有机化学
作者
Amit N. Shocron,Rebecca S. Roth,Eric N. Guyes,Razi Epsztein,Matthew E. Suss
出处
期刊:Environmental Science and Technology Letters [American Chemical Society]
卷期号:9 (11): 889-899 被引量:29
标识
DOI:10.1021/acs.estlett.2c00551
摘要

Ion-selective removal is an important frontier in water purification technologies. For many emerging applications, removing all ions indiscriminately can lead to excessive energy consumption, high levelized cost of water, poor effluent water quality, and increased waste brine volume. Electrodialysis and capacitive deionization are two electrochemical water purification technologies which are promising toward tunable, ion-selective purification. These technologies have fundamentally different ion removal mechanisms, as electrodialysis leverages electrodiffusion through ion-exchange membranes while capacitive deionization utilizes electrosorption into charged electrodes. We here provide a direct comparison of ion selectivity achieved by these two technologies, focusing on several important ion pairs. We highlight distinct differences in achieved selectivity between these technologies and provide theory results to connect such observations to ion removal mechanisms. Based on the experimental literature, we find that capacitive deionization demonstrates a wider range of achieved ion selectivities than electrodialysis for competing cations such as Na+ vs Ca2+ and Li+ vs Na+, while a wider range is observed for electrodialysis when separating anion pairs such as Cl– vs SO42– and Cl– vs NO3–. We conclude with reviewing "knobs" that can be adjusted to tune the achieved selectivities by both technologies, and emphasize important questions that should be answered in future studies to improve the selectivity of both technologies.

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
Coffey完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
zhongcy完成签到,获得积分10
1秒前
高贵幼枫完成签到 ,获得积分10
1秒前
重要问筠完成签到,获得积分10
2秒前
是赵先森呀完成签到 ,获得积分10
2秒前
钱念波完成签到 ,获得积分10
3秒前
小巧的寻双完成签到,获得积分10
3秒前
科研的橘子完成签到,获得积分10
3秒前
星空完成签到 ,获得积分10
4秒前
沟通亿心完成签到,获得积分10
4秒前
英勇的半兰完成签到,获得积分10
4秒前
不想长大完成签到 ,获得积分0
5秒前
5秒前
linlang发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
J_Wang完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
王小明发布了新的文献求助10
12秒前
YY完成签到,获得积分10
12秒前
Dogo发布了新的文献求助30
14秒前
赵小米完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
苏大大完成签到 ,获得积分10
16秒前
栀蓝发布了新的文献求助10
16秒前
Lifel完成签到 ,获得积分10
16秒前
小马甲应助junru采纳,获得10
18秒前
青青完成签到,获得积分10
18秒前
打打应助lwccc采纳,获得10
20秒前
20秒前
沫荔完成签到 ,获得积分10
20秒前
dongdadada发布了新的文献求助10
21秒前
哈哈完成签到,获得积分10
21秒前
Frank完成签到 ,获得积分10
21秒前
王小明完成签到,获得积分10
21秒前
姜勇完成签到,获得积分10
22秒前
兰先生完成签到,获得积分10
23秒前
橘子味完成签到 ,获得积分10
25秒前
cnvax完成签到,获得积分10
25秒前
aaron完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7232157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8858345
关于积分的说明 18684836
捐赠科研通 6897916
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3191824
关于科研通互助平台的介绍 2361650
邀请新用户注册赠送积分活动 2166227