Free‐Standing Electrodes Derived from Metal–Organic Frameworks/ Nanofibers Hybrids for Membrane Capacitive Deionization
Source abstract
Abstract
Abstract Membrane capacitive deionization is considered as a promising technology for water treatment with their high efficiency, low capital cost, and environmental friendliness. However, the complex fabrication process of membrane capacitive deionization electrodes mainly hinders its viability in large‐scale applications. In this study, a facile and general method to prepare free‐standing electrodes for membrane capacitive deionization with an excellent electrosorption performance is presented. Electrospun nanofibers enclosing zinc‐based nanoparticles are fabricated as the templates. After pyrolysis, the nitrogen‐doped carbon nanofiber hybrids with high conductivity and a high surface area can be obtained readily. The carbon electrode material is able to achieve a salt adsorption capacity of 43.3 mg g−1 at 1.4 V in 1000 mg L−1 NaCl aqueous solution. Overall, the carbon nanofiber hybrids electrode prepared by electrospinning and pyrolysis shows a great potential in membrane capacitive deionization for industrial applications.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Membrane-based Ion Separation Techniques · Membrane Separation Technologies · Advanced Battery Materials and Technologies
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Pillar of Engineering Product Development (EPD) Singapore University of Technology and Design 8 Somapah Road Singapore 497372 Singapore
Key Laboratory of Material Physics of Ministry of Education School of Physics and Engineering Zhengzhou University Zhengzhou 450052 P. R. China
Funding
National Research Foundation Singapore
References (80)
Show source-provided references
1. 10.1038/nature0944010.1038/nature09440 ↗
2. 10.1002/2015WR01689210.1002/2015WR016892 ↗
3. 10.1002/2015WR01711410.1002/2015WR017114 ↗
4. 10.1016/j.desal.2007.01.10310.1016/j.desal.2007.01.103 ↗
5. 10.1016/j.desal.2011.08.02710.1016/j.desal.2011.08.027 ↗
6. 10.3390/w501009410.3390/w5010094 ↗
7. 10.1016/j.memsci.2010.12.03610.1016/j.memsci.2010.12.036 ↗
8. 10.1016/j.desal.2010.09.00110.1016/j.desal.2010.09.001 ↗
9. 10.1016/j.desal.2007.08.00510.1016/j.desal.2007.08.005 ↗
10. 10.1038/nature0659910.1038/nature06599 ↗
11. 10.1039/C5EE00519A10.1039/C5EE00519A ↗
12. 10.1016/j.pmatsci.2013.03.00510.1016/j.pmatsci.2013.03.005 ↗
13. 10.1016/j.memsci.2009.09.04310.1016/j.memsci.2009.09.043 ↗
14. 10.1016/j.jcis.2011.04.04910.1016/j.jcis.2011.04.049 ↗
15. 10.1016/j.desal.2013.06.00910.1016/j.desal.2013.06.009 ↗
16. 10.1006/jcis.2002.831410.1006/jcis.2002.8314 ↗
17. 10.1016/j.desal.2006.11.02310.1016/j.desal.2006.11.023 ↗
18. 10.1016/j.micromeso.2013.05.02510.1016/j.micromeso.2013.05.025 ↗
19. 10.1039/c3qi00102d10.1039/c3qi00102d ↗
20. 10.1016/j.watres.2008.09.02610.1016/j.watres.2008.09.026 ↗
21. 10.1016/j.matlet.2005.08.05210.1016/j.matlet.2005.08.052 ↗
22. 10.1016/j.desal.2007.07.01410.1016/j.desal.2007.07.014 ↗
23. 10.1016/j.jelechem.2014.08.02010.1016/j.jelechem.2014.08.020 ↗
24. 10.1016/j.cej.2014.04.09910.1016/j.cej.2014.04.099 ↗
25. 10.5004/dwt.2011.208910.5004/dwt.2011.2089 ↗
26. 10.1016/j.tsf.2008.09.06510.1016/j.tsf.2008.09.065 ↗
27. 10.1039/c2nr31154b10.1039/c2nr31154b ↗
28. 10.1039/C5CC03999A10.1039/C5CC03999A ↗
29. 10.1039/C6TA00618C10.1039/C6TA00618C ↗
30. 10.1016/j.carbon.2005.08.01910.1016/j.carbon.2005.08.019 ↗
31. 10.1039/C7TA00339K10.1039/C7TA00339K ↗
32. 10.1126/science.106092810.1126/science.1060928 ↗
33. 10.1002/aenm.20100009610.1002/aenm.201000096 ↗
34. 10.1038/nmat136810.1038/nmat1368 ↗
35. 10.1039/C4EE01475H10.1039/C4EE01475H ↗
36. 10.1016/j.electacta.2012.02.06610.1016/j.electacta.2012.02.066 ↗
37. 10.1002/adfm.20120384410.1002/adfm.201203844 ↗
38. 10.1039/C7EE00488E10.1039/C7EE00488E ↗
39. 10.1021/ja710614610.1021/ja7106146 ↗
40. 10.1021/acsami.5b1125210.1021/acsami.5b11252 ↗
41. 10.1002/adfm.20160360710.1002/adfm.201603607 ↗
42. 10.1039/C6CC09832K10.1039/C6CC09832K ↗
43. 10.1039/C6TA09193H10.1039/C6TA09193H ↗
44. 10.1016/j.carbon.2014.12.06410.1016/j.carbon.2014.12.064 ↗
45. 10.1039/C3TA14005A10.1039/C3TA14005A ↗
46. 10.1149/2.095404jes10.1149/2.095404jes ↗
47. 10.1002/adma.20120192010.1002/adma.201201920 ↗
48. 10.1016/j.carbon.2009.02.03410.1016/j.carbon.2009.02.034 ↗
49. 10.1021/nn302147s10.1021/nn302147s ↗
50. 10.1016/j.electacta.2015.01.17910.1016/j.electacta.2015.01.179 ↗
51. 10.1073/pnas.060243910310.1073/pnas.0602439103 ↗
52. 10.1016/0008-6223(95)00154-610.1016/0008-6223(95)00154-6 ↗
53. 10.1016/j.carbon.2005.11.02710.1016/j.carbon.2005.11.027 ↗
54. 10.1016/j.electacta.2013.04.14510.1016/j.electacta.2013.04.145 ↗
55. 10.1038/ncomms626110.1038/ncomms6261 ↗
56. 10.1016/S0008-6223(97)00096-110.1016/S0008-6223(97)00096-1 ↗
57. 10.1103/PhysRevB.76.19540610.1103/PhysRevB.76.195406 ↗
58. 10.1039/C0EE00277A10.1039/C0EE00277A ↗
59. 10.1002/adma.20100264710.1002/adma.201002647 ↗
60. 10.1016/j.cplett.2005.01.07410.1016/j.cplett.2005.01.074 ↗
61. 10.1016/j.desal.2017.12.04010.1016/j.desal.2017.12.040 ↗
62. 10.1016/j.flatc.2018.01.00210.1016/j.flatc.2018.01.002 ↗
63. 10.1039/C6CS00391E10.1039/C6CS00391E ↗
64. 10.1016/j.desal.2015.03.03510.1016/j.desal.2015.03.035 ↗
65. 10.1039/c3ee42209g10.1039/c3ee42209g ↗
66. 10.1002/adma.20130222310.1002/adma.201302223 ↗
67. 10.1038/srep1896610.1038/srep18966 ↗
68. 10.1039/C6RA06489B10.1039/C6RA06489B ↗
69. 10.1021/acs.est.5b0254210.1021/acs.est.5b02542 ↗
70. 10.1149/1.139201010.1149/1.1392010 ↗
71. 10.1039/c2jm31393f10.1039/c2jm31393f ↗
72. 10.1016/j.watres.2015.10.00610.1016/j.watres.2015.10.006 ↗
73. 10.1021/jz900154h10.1021/jz900154h ↗
74. 10.1039/C7NR03579A10.1039/C7NR03579A ↗
75. 10.1016/j.watres.2017.05.00910.1016/j.watres.2017.05.009 ↗
76. 10.1039/C4RA11257A10.1039/C4RA11257A ↗
77. 10.1039/C5TA10680J10.1039/C5TA10680J ↗
78. 10.1016/j.watres.2016.08.02010.1016/j.watres.2016.08.020 ↗
79. 10.1039/C6TA02420C10.1039/C6TA02420C ↗
80. 10.1039/b800600h10.1039/b800600h ↗