传统的高性能电容去离子（CDI）电极材料存在电荷储存容量低、共离子排出量大、除盐速度慢等问题，一直限制着其实际应用。

近日，上海交通大学麦亦勇教授，日本国立材料研究所Xingtao Xu报道了采用界面自下而上的方法构建了含有平面柱状介观通道的二维MXene-PDA异质结构。

文章要点

1）基于其二维异质结构和平面内柱状介孔的存在，Ti3C2Tx MXene-聚多巴胺异质结（mPDA/Mxene）在水介质中表现出较大的SSA、较快的离子扩散速率和良好的化学稳定性。

2）实验结果显示，mPDA/MXene作为CDI器件的阴极材料，在1.5V的1000 ppm NaCl溶液中中表现出37.72 mg g^-1的超高离子吸附容量（IAC）（Na⁺），这种CDI性能明显优于对照样品，包括非介孔PDA/MXene纳米片和纯MXene纳米片。并具有优异的循环性能（200次循环）和结构稳定性。此外，mPDA/Mxene还显示出很高的IAC（Na⁺）含量，即使在海水盐度下也达到了34.04 mg g^-1。

本研究为合理开发用于高性能CDI器件的二维异质结构电极材料提供了一条途径。这种迈向二维MXene-聚合物异质结构的合成策略也提供了创造各种MXene基异质结构的机会，这些异质结构具有定制的化学成分、孔径和孔结构用于CDI电极，这将拓宽其在其他水处理系统中的潜在应用范围。

参考文献

Qian Li, et al, Two-Dimensional MXene-Polymer Heterostructure with Ordered In-Plane Mesochannels for High-Performance Capacitive Deionization, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202111823

https://doi.org/10.1002/anie.202111823