我实验室李海波博士开展的电容极化净水技术研究取得重要进展,相关成果近日已以全文的形式发表于国际著名学术刊物--英国皇家化学学会旗下的杂志《Journal of Materials Chemistry A》(A high charge efficiency electrode by self-assembling sulphonated reduced graphene oxide onto carbon fiber: towards enhanced capacitive deionization, 2014,2(10):3484-3491,影响因子:6.101)。本论文的发表,标志着此项研究工作获得了国际同行的认可。
电容极化净水的技术原理是当高浓度溶液通过所设计的微通道时,在微通道外部施加一个直流电场,极化离子就会在静电力作用下向电场两端移动,最后吸附在电极表面上。一旦所施加的电场消失,吸附的离子就会脱落回溶液中,微通道电极得到再生。由于电容极化净水技术的高效率、低能耗和无二次污染等特点,该技术可广泛应用在海水淡化、半导体加工和高盐水处理等领域。对电容极化净水技术的研究主要集中在高效纳米电极的研究和开发。研究者通过电泳的方法将几何尺寸在纳米级的功能石墨烯薄片沉积在碳纤维的表面,使该复合薄膜具有离子交换的功能,大幅提高了电容极化净水模块的去离子能力(如图所示)。此外,研究者还发现该复合电极具有非常高的电荷效率,这意味着基于这一复合电极的电容极化净水器在效率提高的同时可大大降低处理过程的能耗和器件制造成本。
功能化石墨烯碳纤维复合电极的制备过程和电子显微照片
近一年来,李海波博士还在与此相关的碳纳米材料电荷理论研究及碳碳复合电极研究领域取得显著进展,成果相继发表在Journal of Materials Chemistry A、Functional Materials Letters等国际著名学术刊物上,具体如下:
1、Visi-blelight assisted reduction of graphene oxide and its potential applicationsin water treatment,Functional Materials Letters, 2014, DOI: 10.1142/S1793604714500155.
(http://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S1793604714500155?af=R)
2、The capacitive deionization behaviour of a carbon nanotube and reduced graphene oxide composite. Journal of Materials Chemistry A, 2013, 1(21):6335-6341.
(http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/TA/c3ta10681k#!divAbstract)