β-环糊精和离子掺杂的聚吡咯复合纳米材料作为海水淡化的电极。

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非药品应用
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在过去几十年中,反渗透(RO)、低温多效蒸馏(LT-MED)、多级闪蒸(MSF)等传统海水淡化技术取得了巨大的发展[1],而基于新概念的新兴海水淡化技术也不断得到快速发展。其中,电容式去离子(CDI)由于其节能环保的特点,近年来引起了众多研究者的关注。

以β-环糊精为前驱化合物,以离子掺杂(Cl-,DBS-)聚吡咯为载体,合成了涂覆聚吡咯(PPy)层的空心碳球(HCS),用于电容式去除咸水中的盐离子。首先以Pluronic F-127为软模板,制备由β-环糊精衍生的HCS。HCS与离子掺杂PPy的结合,有效发挥了两者的优势,达到了双赢的效果。HCS的支撑作用缓解了PPy的团聚,使复合材料具有更大的比表面积。

电化学测试结果表明,HCS@PPy-Cl和HCS@PPy-DBS复合材料的电化学性能有所提高。 脱盐试验结果表明,HCS@PPyCl||HCS@PPy-DBS(H-PC|||H-PD)非对称电池的吸附能力较高,为31.77 mg/g。 远远高于HCS||HCS(H|H)对称细胞在500mg/L氯化钠中的含量(26.35mg/g)。

含有离子掺杂的PPy分子链和空心碳球的复合材料可以有效地促进离子传输,增强离子亲和力和导电性。

[1] Zhao, Y., Cai, Y., Wang, Y., Xu, S. (2021) A win-win strategy of β-cyclodextrin and ion-doped polypyrrole composite nanomaterials for asymmetric capacitive deionization. Separation and Purification Technology
259,118175

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