清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Three-dimensional titanium mesh-based flow electrode capacitive deionization for salt separation and enrichment in high salinity water

电容去离子 电极 材料科学 海水淡化 海水 吸附 化学工程 分析化学(期刊) 化学 色谱法 电化学 冶金 地质学 物理化学 生物化学 海洋学 有机化学 工程类
作者
Xinyuan Zhang,Mengdie Pang,Yanan Wei,Fei Liu,Haimin Zhang,Hongjian Zhou
出处
期刊:Water Research [Elsevier BV]
卷期号:251: 121147-121147 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.watres.2024.121147
摘要

Flow electrode capacitive deionization (FCDI) is a highly promising desalination technique known for its exceptional electrosorption capacity, making it suitable for efficient salt separation in high salinity water. However, the unsatisfactory charge transfer process between the flow electrode and current collector severely curtails the salt separation and enrichment performance of the FCDI device. To address this issue, three-dimensional titanium mesh (3D-TM) was proposed as a novel current collector for FCDI device, which significantly amplifies the charge transfer area and exhibits excellent salt separation performance. The 3D-TM current collector promotes the electron transfer, charge percolation, and ion migration processes through the electroconvection generated by the turbulence effect on the flow electrode. In the specific case of the 20-mesh 3D-TM, which is composed of 12 stacking layers of titanium mesh, the remarkable average salt removal rate and charge efficiency were achieved 5.06 μmol cm−2 min−1 and 92.9 % under an appropriate applied voltage of 2.0 V, respectively. Dramatically, the desalination performance maintained above 76.4 % over 100 desalination cycles at 2.0 V, demonstrating the exceptional cyclic stability of the 3D-TM FCDI cell. In the seawater desalination, the 3D-TM FCDI cell exhibited an impressive salt removal efficiency of 97.5 % (from 34.2 g L−1 to 0.84 g L−1) for 1 L East China seawater at 2.0 V for 24 h. For lithium-ion enrichment, the FCDI continuous desalting system achieved an astonishing concentration of 17.3 g L−1 for Li+ ions enrichment from an initial concentration of 1.30 g L−1, obtaining the average salt treating rate of 23.6 g m−2 h−1 and charge efficiency of 80.0 %. Moreover, the lithium-sodium ions and lithium-magnesium ions enrichments were both conducted, yielding an enriched concentration of 10.4 g L−1 and 7.30 g L−1 for Li+ ions, respectively. These findings highlight the enormous potential of FCDI technology in industrial engineering applications, further establishing it as a highly viable solution.
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
俭朴宛丝发布了新的文献求助10
23秒前
眯眯眼的安雁完成签到 ,获得积分10
36秒前
外向的妍完成签到,获得积分10
39秒前
林克完成签到,获得积分10
57秒前
木南完成签到 ,获得积分10
1分钟前
胡国伦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kuan_完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小蘑菇应助酷酷皮卡丘采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
hhhhhh发布了新的文献求助10
2分钟前
lucky完成签到 ,获得积分10
2分钟前
keyan完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
点点完成签到,获得积分10
3分钟前
genau000完成签到 ,获得积分10
3分钟前
tianshanfeihe完成签到 ,获得积分10
3分钟前
牛仔完成签到 ,获得积分10
3分钟前
龙腾岁月完成签到 ,获得积分10
4分钟前
嗨喽完成签到,获得积分10
4分钟前
酷酷皮卡丘完成签到 ,获得积分10
4分钟前
xiang完成签到,获得积分10
4分钟前
changfox完成签到,获得积分10
4分钟前
泽锦臻完成签到 ,获得积分10
4分钟前
liuye0202完成签到,获得积分10
4分钟前
激动的似狮完成签到,获得积分0
4分钟前
高山流水完成签到 ,获得积分10
4分钟前
泽锦臻完成签到 ,获得积分10
4分钟前
humorlife完成签到,获得积分10
5分钟前
现代的冰海完成签到,获得积分10
5分钟前
zyyicu完成签到,获得积分10
5分钟前
SUNNYONE完成签到 ,获得积分10
5分钟前
温馨家园完成签到 ,获得积分10
5分钟前
zj完成签到 ,获得积分10
5分钟前
笑傲完成签到,获得积分10
5分钟前
邢哥哥完成签到,获得积分10
5分钟前
雪山飞龙完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
落霞与孤鹜齐飞完成签到,获得积分10
6分钟前
种下梧桐树完成签到 ,获得积分10
6分钟前
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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6413994
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8232634
关于积分的说明 17476495
捐赠科研通 5466650
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2888478
邀请新用户注册赠送积分活动 1865223
关于科研通互助平台的介绍 1703214