单层Ti3C2Tx的合成和电化学行为及其电容脱盐应用

来源 :中南大学学报(英文版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yan8108
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
MXene材料因其优异的电化学性能在环境处理领域受到广泛关注.其中Ti3C2Tx(Tx代表材料表面官能团如—O、—OH和—F)作为一种典型的MXene材料,其单层结构的化学物理特性较多层结构更优.因此,本文通过HF刻蚀MAX方法获得多层Ti3C2Tx,再通过无水乙醇插层-剥离处理制备了单层Ti3C2Tx材料,并组装成单层Ti3C2Tx电极进行电容脱盐应用.单层Ti3C2Tx材料厚度为0.8 nm,比表面积为235.6 m2/g.结果表明单层Ti3C2Tx电化学性能得到了明显的改善,质量比电容量由52.1 F/g提升至144.7 F/g.在1000 mg/L NaCl溶液中,电压为1.2 V的条件下,单层Ti3C2Tx对NaCl的吸附量为30.7 mg/g,该吸附过程可以采用Langmuir等温线和准二级动力学方程进行描述,推测电吸附机理可以表示为双电层上发生的单层吸附过程.此工作为MXene基材料处理废水提供思路.“,”MXene materials have got great attention from researchers of environmental treatment for the great electrochemical performance. Monolayer-Ti3C2Tx (Tx is the surface terminal groups such as —O, —OH and/or —F species), as a typical structural MXene, always shows better chemical-physical characteristics than multilayer-Ti3C2Tx. Thus, we prepared monolayer-Ti3C2Tx electrode by HF etching method and absolute ethyl alcohol intercalation-delamination treatment for capacitive deionization (CDI). The prepared monolay-Ti3C2Tx shows a higher specific surface area (235.6 m2/g) and a thinner thickness (0.8 nm). Moreover, a series of systematic investigation demonstrated that monolayer-Ti3C2Tx has obvious promotional phenomenon on electrochemical properties (e. g., mass specific capacitance increased from 52.1 F/g to 144.7 F/g). The NaCl adsorption capacity of monolayer-Ti3C2Tx, is 30.7 mg/g in 1000 mg/L NaCl solution at 1.2 V. We concluded that the electro-sorption mechanism could be expressed as double electric layer and monolayer coverage by a good fitting of Langmuir isotherms and the pseudo-second-order kinetics equation. This work would provide a new strategy for the application of monolayer-Ti3C2Tx material in wastewater treatment in the future.
其他文献
在信息化快速发展的今天,船闸的高效运行离不开信息化管理系统的支撑,本文梳理了高港船闸运行调度中存在的问题,从对高港船闸收费调度信息系统的完善入手,提出解决问题的对策,从而提高办公效率、放行效率和船员满意度,希望对其它船闸收费调度信息系统的完善起到一定的借鉴作用.
赣州港根据航道条件在五大港区基础上预留会昌、崇义、上犹、石城、安远、寻乌、全南七个港区,本文对预留港区详细规划编制的必要性进行了具体分析,并对规划编制提出了建议.
文章浅谈大型满载型CAPE船舶进靠天津港南疆27号泊位的操作要点,并结合天津港的潮汐、主航道、天津港S27号泊位的特点提出靠泊要点.
调度计划编制是整个通航调度组织的核心工作,也是指导船闸运行和对船舶调度组织的依据,调度计划是否科学合理,直接影响两坝通航效率,并且对船舶过闸安全产生直接影响,编制调度计划需要考虑诸多因素,其中,安全是第一要素.为了规范三峡-葛洲坝水利枢纽的通航调度工作,确保船舶过坝安全,调度计划编制安全方面管控规则的研究具有非常重要的意义.
有效保护和合理利用贺江封开县段岸线,对一河两岸的资源合理利用及生态文明建设都有积极影响.为做好贺江封开县段岸线保护与利用规划工作,本文在分析岸线开发利用现状、岸线保护与利用控制条件及主要存在问题的基础上,明确各功能区划的准入条件,确定了岸线功能分区,并研究提出岸线整治与保护措施.
随着 1997 年R.Caprioli教授等首次将MALDI-TOF MS技术用于生物组织中多肽和蛋白质成像分析后,极大地推动了质谱成像技术(MSI)的发展.这 20 多年来,因不同原理及多种类型MSI技术的发展及其应用领域的拓展,使其成为质谱领域乃至分析化学、分子影像技术以及生物医药等领域的前沿与热点方向之一而备受关注.
期刊
利用臭氧进行脱硫脱硝近年来备受关注,而现阶段产生臭氧的技术存在一些不足,亟需改善.采用泥磷浆液制取臭氧,环保且经济,并且泥磷浆液能够同时脱除SO2和NOx.在脱硫脱硝过程中臭氧的生成量尤为重要.本文研究了反应温度、氧含量、泥磷浆液固液比对臭氧生成量的影响.结果表明,在反应温度为60℃、泥磷浆液固液比为5.0 g/40 mL、含氧量为30%的条件下臭生成量最多,最大生成量为573.8 mg/m3,该条件下SO2和NOx的去除率分别可达99.5%和99%.对脱硫脱硝产物进行了分析,提出了泥磷浆液同时脱除烟气中
锂金属(Li)因其高比容量和低电化学电位被认为是下一代锂金属电池(LMB)负极材料的最佳选择,有望满足储能设备的要求.然而,其充放电过程中不可控的锂枝晶生长以及由此引起的循环稳定性差、库伦效率低和安全隐患高等系列问题,严重制约锂金属负极的商业化发展.本文在锂金属表面原位构筑了一层包含三维(3D)棒状微米银(Ag)的界面膜.三维棒状微米结构可均化电流密度的分布并促使电沉积锂均匀成核和生长,产生的Li-Ag合金可用于抑制“死锂”的形成,原位形成的LiNO3可以增强固态电解质界面(SEI)膜的稳定性.通过结构和
在评估金属阻锈特性的许多方法中,金属电化学综合实验法是最基础且最普遍的方法之一.本篇文章重点结合具体的实验的改良过程,阐述了JTS 153-2015《水运工程结构耐久性设计标准》中,关于钢筋混凝土阻锈剂的电物理化学及综合防腐特性等实验方法中不进行具体说明的实验步骤以及实际中难解决的操作难点,提出了对钢筋阻锈剂电化学综合性能检测技术的一些方法改良的建议,仅供参考.
针对海上护岸基槽疏浚底高程的验收问题,传统钻孔方法费用高、效率低,当要求的钻孔数量较多时将显著增加项目的工期和费用.通过利用海床式C P Tu原位土工测试高效性以及价格低廉的优点,将其应用于某大型填海项目护岸基槽疏浚底高程的验收,实践表明C P Tu测试结果准确、可靠,与钻孔一致性较好,能够满足基槽验收对土工试验的所有技术要求.