探索和设计高性能的法拉第电极材料对提高混合电容去离子（HCDI）的海水淡化性能具有重要意义。

近日，东莞理工学院Gang Wang，Changping Li报道了通过真空过滤普鲁士蓝类似物（PBAs）纳米粒子和Ti₃C₂T_x MXene分散体的混合溶液，制备了一种开放和自支撑薄膜（MXene/PBAs，即MXene/NiHCF和MXene/CuHCF），并直接用作HCDI电极。

文章要点

1）导电的MXene纳米片与PBAs纳米颗粒桥接形成三维(3D)导电网络结构，可以加速HCDI的盐离子和电子扩散/输运动力学。此外，PBAs纳米粒子可以防止MXene纳米片的堆积，扩大其层间间距，并有利于离子的快速扩散和储存。

2）得益于PBAs和MXene的双重赝电容和协同效应，得到的MXene/PBAs膜表现出优异的性能，具有较高的脱盐能力（MXene/NiHCF膜为85.1 mg g⁻¹，MXene/CuHCF膜为80.4 mg g−1）和超快的盐去除率，远高于其他法拉第电极。

3）研究人员通过第一性原理计算，证明了MXene/PBAs薄膜的协同效应、Na⁺离子的吸附和电导率的增强。

这项研究为自支撑HCDI电极的设计提供了一种简便易行的方法，促进了HCDI技术的快速发展。

参考文献

Shiyong Wang, et al, Freestanding Ti₃C₂T_x MXene/Prussian Blue Analogues Films with Superior Ion Uptake for Efficient Capacitive Deionization by a Dual Pseudocapacitance Effect, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c09036

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c09036