新研究释放了电化学分离在水处理和资源提取方面的潜力

范德比尔特大学的一组研究人员开发出了名为电化学离子泵(EIP的新技术，该技术可能会彻底改变水处理和资源提取。

该研究发表在10月1日的《自然水》杂志上，克服了常用的传统电吸附过程中的一个关键限制，该过程使用电极从水中吸附和去除离子。

研究人员表示，由于电极容量有限，电吸附的实际应用受到交替充电和放电循环的限制。在这些频繁切换的过程中，电极中的残留溶液会与流入的溶液混合，从而降低能源效率和离子去除效果。

然而，新的EIP工艺通过实施创新的电路切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、单向离子流动，而无需中断溶液切换。研究人员表示，这消除了混合，降低了操作复杂性，并提高了分离性能。

EIP还可以在非常短的充电-放电循环下运行，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，重点关注增强离子分离而不仅仅是吸附能力的特性。

“我们有效地解决了电吸附的一个主要瓶颈，”该工艺的首席研究员兼共同发明人徐龙乾说。“通过消除溶液切换过程中的混合，EIP可以用于广泛的环境应用，并且性能得到改善。”

土木与环境工程副教授、论文通讯作者林世宏表示，EIP的潜力远不止海水淡化。

林说道：“传统电吸附技术能够做到的任何事，EIP都可能做得更好。”他希望该平台能够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、从废水中回收营养物以及从天然盐水和工业废水中提取金属。