北化工/天大​AM：CoAl-LDH-SDS实现电化学去离子

电化学去离子被认为是一种很有前途的水处理技术。基于此，北京化工大学邱介山教授和天津大学汪洋副教授（共同通讯作者）等人报道了由十二烷基硫酸钠（SDS）插层的钴铝（CoAl）层状金属氧化物纳米片，其层间距从0.76增加到1.33 nm，并用作阳极。测试发现，层状金属氧化物提供了额外的活性氧化反应位点，促进了电吸附速率，在500 mg L⁻¹ NaCl溶液中在1.2 V下获得较高的盐吸附容量（31.78 mg g⁻¹）和平均盐吸附速率（3.75 mg g⁻¹ min⁻¹）。同时，在40次循环后保持率为92.9%，具有优异的长期循环稳定性。

通过密度泛函理论（DFT）计算，作者研究了CoAl-LDH层间调控在离子扩散过程和离子吸附能力中的作用，并选用优化后的CoAl-LDH和CoAl-LDH-SDS的原子结构模型。通过态密度（DOS）发现，对比CoAl-LDH，CoAl-LDH-SDS在费米能级附近的总DOS更高，电导率更好，这是由于SDS与主体层在界面处有较强的成键作用。

此外，CoAl-LDH-SDS具有较大的假间隙，反映了体系的共价键更强。值得注意的是，在CoAl-LDH-SDS体系中，SDS和Co原子的局部DOS在相同能量（-0.21 eV）下出现了尖峰，表明这两个原子之间存在杂化。杂化降低了体系的能量，达到了一个相对稳定的成键状态，与实验结果一致。

Layered Metal Oxide Nanosheets with Enhanced Interlayer Space for Electrochemical Deionization. Adv. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adma.202210871.

https://doi.org/10.1002/adma.202210871.