在电容去离子（CDI）实践中，开发可实现高容量、选择性氯离子捕获的稳定材料是一项具有挑战性的任务。铁基材料作为氯离子捕获电极，以其环保和低成本特性而具有巨大的潜力。然而，由于循环过程中不可控制的聚集，会出现严重的容量衰减。

近期，中国科学院新疆理化技术研究所殷娇研究员和朱慧研究员团队通过静电纺丝技术和随后的退火处理，创造性地制备了嵌入铁纳米颗粒的碳纤维。铁的存在大大增加了电极的容量，而碳纳米纤维涂层结构提高了稳定性。由于电双层和赝电容行为的协同效应，该材料作为电容去离子装置的阳极，在脱盐过程中显示出优异的吸附容量（82.5mg/ g）和快速的吸附速率（20.4mg/g/min）。同时，碳涂层结构大大防止了铁纳米颗粒在反应过程中的溶解或聚集，使电极具有出色的循环稳定性，30次循环后仍有93%的容量保持率。总之，这项工作通过将铁纳米颗粒封装到碳纳米纤维中，为性能优异的氯离子捕获电极的电容脱盐提供了一种新策略。

图1.样品的微观结构表征。

图2.样品的化学成分分析。

图3.样品在1M NaCl溶液中的电化学性能实验。

图4.制备样品的CDI性能。

图5.Fe-CNF-800的机理分析。

图6.Fe-CNF-800对氯离子的吸附机理图。

该工作以“Iron nanoparticle embedded carbon nanofibers as flexible electrodes for selective chloride ions capture in capacitive deionization”为题发表在《Desalination》（DOI:10.1016/j.desal.2023.117175）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.desal.2023.117175