TiO2/Ti3C2儲鈉電極的制備、形貌和電化學脫鹽機理和性能圖淡水資源稀缺已經(jīng)演變?yōu)槿蛐詥栴}，海水淡化技術被認為是解決淡水需求最切實可行的方法之一。現(xiàn)有的海水處理技術（如反滲透、膜過濾、電絮凝等）維護費用昂貴、能源消耗高、基礎設施復雜。近年來，電容去離子技術（Capacitive deionization, CDI）作為一種新型的水處理技術，具有能量利用率高、產(chǎn)水率高、設備維護簡單等優(yōu)點，受到了廣泛關注。目前用于CDI水處理技術的電極材料多為碳材料，其容量有限且穩(wěn)定性差，限制了進一步發(fā)展；具有高比電容的贗電容材料有望用于CDI電極。為此，該論文提出利用原位堿處理構建部分衍生的MXene脫鹽電極（1D/2D TiO2/Ti3C2）的新策略，將其作為贗電容電極，實現(xiàn)了Na+的高效去除。這種材料具有以下優(yōu)點：1）分級異質(zhì)結構為鹽離子的擴散和吸附提供了大量活性位點和豐富的孔隙；2）表面衍生1D TiO2 納米線避免了內(nèi)部2D MXene納米片的堆疊，同時作為保護層緩解MXene的氧化，提升了電極材料脫鹽的循環(huán)穩(wěn)定性；3）TiO2-Ti3C2異質(zhì)結促進了電吸附位點的電子轉(zhuǎn)移，提升了鹽離子的電吸附容量。近年來，馬杰教授團隊致力于開展電容去離子技術在水體污染物控制和資源化回收等環(huán)境領域的應用研究，團隊成員在開發(fā)高效電容去離子電極材料方面開展了大量前沿性創(chuàng)新工作，研究成果發(fā)表在Adv. Funct. Mater. 2022, 2209741, Adv. Sci. 2020, 7, 2000621, Nano Lett. 2019, 19, 823等期刊。本文的第一作者為馬杰教授課題組博士生劉寧寧，馬杰教授為通訊作者，同濟大學為第一單位。本項研究得到國家自然科學基金、上海市人才發(fā)展基金和同濟大學環(huán)境科學與工程綜合交叉聯(lián)合攻關項目資助。論文鏈接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202204041
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