范德比尔特大学的一组研究人员开发了一种名为电化学离子泵(EIP)的新技术，可以彻底改变水和资源开采的处理方式。
这项研究发表在10月1日的《自然水》(Nature Water)杂志上，它克服了传统电吸附法的一个关键限制。传统电吸附法使用电极吸附并去除水中的离子。
根据研究人员的说法，由于电极容量有限，电吸附的实际应用受到交替充放电循环的限制。在这些频繁的开关过程中，电极中的残余溶液与进入的溶液混合，从而降低了能量效率和离子去除效率。
然而，新的EIP工艺通过实施创新的电路交换方法解决了这个长期存在的问题。与传统方法不同，EIP允许连续的、单向的离子流动，而不会产生破坏性的溶液切换。研究人员说，这消除了混合，降低了操作的复杂性，提高了分离性能。
EIP还可以在非常短的充放电周期内运行，这限制了不必要的副反应，并为电极设计开辟了新的可能性，重点是增强离子分离的性能，而不仅仅是吸附能力。
“我们已经有效地解决了电吸附的主要瓶颈之一，”该工艺的首席研究员和共同发明者徐龙乾说。“通过消除溶液切换过程中的混合，EIP可以用于各种环境应用，并提高性能。”
土木与环境工程副教授、该论文的通讯作者林世宏说，EIP的潜力远远超出了海水淡化。
“传统电吸附能做的任何事情，EIP都有可能做得更好，”林说，他希望这个平台能在电化学分离研究界引起轰动。
潜在的应用包括选择性污染物去除、水软化、废水中的营养物质回收、天然盐水和工业废水中的金属提取。
更多信息:徐龙倩等，基于电路开关诱导离子穿梭的准连续可扩展电化学离子泵，Nature Water(2024)。DOI: 10.1038/s44221-024-00312-8期刊信息:自然水由范德比尔特大学提供引用:新的研究解锁了电化学分离水处理和资源提取的潜力(2024年，10月1日)检索自2024年10月1日https://techxplore.com/news/2024-10-potential-electrochemical-treatment-resource.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
