近日，化学化工学院（省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室）罗民教授负责的能源和环境材料研究团队，在电化学杂化电容脱盐淡化研究领域取得重要研究进展。研究成果在线发表在Elservier数据库工程领域Top期刊《Desalination》（中科院工程技术一区，Impact

Factor 2019: 7.098）。论文题目：“Atomic substituents effect on boosting desalination performances of Zn-doped NaxCoO2 ”；DOI：10.1021/ . 宁夏大学罗民教授为本文的通讯作者，2018级水资源利用与化学化工博士研究生周瑞娟同学为论文第一作者。

    水资源短缺和水环境的污染是困扰社会可持续发展的重大问题，电化学去离子（electrochemical deionization，EDI）是一种从水溶液中脱除可溶性带电离子的新兴技术方法。作为一种低能耗，环境友好的脱盐技术受到关注，并在苦咸水淡化、海水脱盐、废水治理、高附加值离子的提取和有害离子的脱除等方面有潜在的应用前景。杂化电容脱盐是一种新型的脱盐技术，通过输入电能，在电极表面发生氧化还原反应（法拉第反应）而提取盐溶液中的钠离子和氯离子，达到脱盐淡化之目的。然后再通过放电过程（两电极短接或反向施加电压）释放离子到浓盐水中，同时回收部分能量。

    近年来，二维层状纳米科学和技术的迅猛发展为开发新型脱盐电极材料提供了契机。该课题组通过溶胶凝胶法（Sol-Gel）在层状钴酸钠脱盐电极材料的钴氧层板内化学掺杂引入Zn2+掺杂，调控Co3+/Co4+的比例和氧空位的含量。随锌离子掺杂含量增加，Co3+/Co4+逐渐增加，导致不稳定的Co4+向Co3+弛豫时产生丰富的氧空位。通过调控锌离子的摻杂量，脱盐电极的脱盐性能得到了很大的提高。Na0.27 Zn 0.01CoO2?0.6H2 O 的脱盐容量达到了92.9 ± 5 mg g-1

，脱盐循环50次仍然能保持98.3%的脱盐量。研究表明，锌离子在层板内部的摻杂不仅改善了电极材料的导电性能，而且能抑制层板的相对滑移，保持结构稳定性，改善了层间的钠离子化学储存环境，因而实现了高脱盐量和高循环稳定性能。本文还通过原位拉曼光谱原位深入研究了水合离子在层间脱嵌的微观机理，证实了水合钠离子的脱嵌过程是电化学储钠机制，该研究成果推动了杂化电容脱盐在高浓度咸水脱盐和水资源利用中的应用。

     在国家自然科学基金（No. 21965027，21561026）和“化学工程与技术”一流学科“煤基储能与光电催化材料”科研创新团队项目(Grant No. NXY-LXK2017A04)项目资助下，本研究团队发表了一系列的研究成果。