ZIF-67基纳米多孔衍生碳的制备及其电容去离子性能研究

电容去离子(CDI)是一种具有良好发展前景的脱盐技术,CDI脱盐性能很大程度上取决于电极材料的结构和性质。本文以金属有机框架材料ZIF-67作为前驱体,制备了三种不同形态结构的ZIF-67基纳米多孔衍生碳材料,包括碳纳米盒(ZCNB)、碳纳米管(ZCNT)以及碳纳米盒和碳纳米管混合物(ZCNH),并研究了三种衍生碳材料的孔隙结构、表面性质、电化学性质与CDI性能构效关系。结果表明,三种ZIF-67基纳米多孔衍生碳材料中,由于ZCNB具有高比表面积、良好的润湿性、高表面电荷和合适的孔径,因此ZCNB具有最高的CDI除盐能力。尽管ZCNH和ZCNT中的碳纳米管可以提高碳材料的导电性,但同时降低了碳材料的比表面积和表面润湿性,从而降低了CDI除盐性能。本文将为MOFs基衍生碳电极材料的设计提供理论和实验指导。