Sulfonated Graphene as Cation-Selective Coating: A New Strategy for High-Performance Membrane Capacitive Deionization

Advanced Materials Interfaces

Volumn 2, Issue 16, 2015, Pages

  Qian, Bingqing ^a   Wang, Gang ^a   Ling, Zheng ^a   Dong, Qiang ^a   Wu, Tingting ^a   Zhang, Xu ^a   Qiu, Jieshan ^a  

^a DALIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

carbon nanofibers; desalination; electrosorption; membrane capacitive deionization; sulfonated graphene

Indexed keywords

CARBON NANOFIBERS; CHARGE TRANSFER; COATINGS; COST EFFECTIVENESS; DESALINATION; GRAPHENE; ION EXCHANGE; ION EXCHANGE MEMBRANES; POSITIVE IONS; SELF ASSEMBLY;

CAPACITIVE DEIONIZATION; DIP COATING TECHNIQUES; ELECTROSORPTION; ELECTROSPUN CARBON NANOFIBERS; INTERFACIAL CHARGE TRANSFER; INTERFACIAL RESISTANCES; LARGE-SCALE APPLICATIONS; MEMBRANE CAPACITIVE DEIONIZATION;

ENERGY EFFICIENCY;

EID: 84954361659     PISSN: None     EISSN: 21967350     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/admi.201500372     Document Type: Article

References (49)

1. C. J. Vorosmarty, P. B. McIntyre, M. O. Gessner, D. Dudgeon, A. Prusevich, P. Green, S. Glidden, S. E. Bunn, C. A. Sullivan, C. R. Liermann, P. M. Davies, Nature 2010, 467, 555.
2. S. Porada, R. Zhao, A. van der Wal, V. Presser, P. M. Biesheuvel, Prog. Mater. Sci. 2013, 58, 1388.
3. Y. Oren, Desalination 2008, 228, 10.
4. M. A. Anderson, A. L. Cudero, J. Palma, Electrochim. Acta 2010, 55, 3845.
5. G. Wang, B. Qian, Q. Dong, J. Yang, Z. Zhao, J. Qiu, Sep. Purif. Technol. 2013, 103, 216.
6. J. C. Farmer, D. V. Fix, G. V. Mack, R. W. Pekala, J. F. Poco, J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 159.
7. C. Tsouris, R. Mayes, J. Kiggans, K. Sharma, S. Yiacoumi, D. DePaoli, S. Dai, Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 10243.
8. a) S. Porada, L. Borchardt, M. Oschatz, M. Bryjak, J. S. Atchison, K. J. Keesman, S. Kaskel, P. M. Biesheuvel, V. Presser, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3700;
9. b) L. Han, K. G. Karthikeyan, M. A. Anderson, K. B. Gregory, J. Colloid Interface Sci. 2014, 430, 93.
10. G. Wang, C. Pan, L. Wang, Q. Dong, C. Yu, Z. Zhao, J. Qiu, Electrochim. Acta 2012, 69, 65.
11. G. Wang, Q. Dong, Z. Ling, C. Pan, C. Yu, J. Qiu, J. Mater. Chem. 2012, 22, 21819.
12. a) H. Li, L. Zou, Desalination 2011, 275, 62;
13. b) P. M. Biesheuvel, A. van der Wal, J. Membr. Sci. 2010, 346, 256.
14. R. Zhao, P. M. Biesheuvel, A. van der Wal, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9520.
15. P. M. Biesheuvel, R. Zhao, S. Porada, A. van der Wal, J. Colloid Interface Sci. 2011, 360, 239.
16. a) T. Komura, T. Yamaguchi, H. Shimatani, R. Okushio, Electrochim. Acta 2004, 49, 597;
17. b) T. Katakabe, R. Kawano, M. Watanabe, Electrochem. Solid-State Lett. 2007, 10, F23.
18. a) S. Wang, D. Wang, L. Ji, Q. Gong, Y. Zhu, J. Liang, Sep. Purif. Technol. 2007, 58, 12;
19. b) H. Y. Yang, Z. J. Han, S. F. Yu, K. L. Pey, K. Ostrikov, R. Karnik, Nat. Commun. 2013, 4, 2220.
20. a) S. P. Surwade, S. N. Smirnov, I. V. Vlassiouk, R. R. Unocic, G. M. Veith, S. Dai, S. M. Mahurin, Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 459;
21. b) H. Li, T. Lu, L. Pan, Y. Zhang, Z. Sun, J. Mater. Chem. 2009, 19, 6773.
22. a) D. Zhang, X. Wen, L. Shi, T. Yan, J. Zhang, Nanoscale 2012, 4, 5440;
23. b) Y. Zhu, S. Murali, W. Cai, X. Li, J. W. Suk, J. R. Potts, R. S. Ruoff, Adv. Mater. 2010, 22, 3906.
24. B. Jia, L. Zou, Carbon 2012, 50, 2315.
25. a) H. Li, F. Zaviska, S. Liang, J. Li, L. He, H. Y. Yang, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 3484;
26. b) K. B. Hatzell, M. C. Hatzell, K. M. Cook, M. Boota, G. M. Housel, A. McBride, E. C. Kumbur, Y. Gogotsi, Environ. Sci. Technol. 2015, 49, 3040.
27. X. Gao, A. Omosebi, J. Landon, K. Liu, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 897.
28. Y. Si, E. T. Samulski, Nano Lett. 2008, 8, 1679.
29. W. Huang, X. Ouyang, L. J. Lee, ACS Nano 2012, 6, 10178.
30. G. Zhao, L. Jiang, Y. He, J. Li, H. Dong, X. Wang, W. Hu, Adv. Mater. 2011, 23, 3959.
31. W. S. Hummers Jr., R. E. Offeman, J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339.
32. Q. Su, S. Pang, V. Alijani, C. Li, X. Feng, K. Müllen, Adv. Mater. 2009, 21, 3191.
33. D. Li, M. B. Muller, S. Gilje, R. B. Kaner, G. G. Wallace, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 101.
34. a) A. Das, S. Pisana, B. Chakraborty, S. Piscanec, S. Saha, U. Waghmare, K. Novoselov, H. Krishnamurthy, A. Geim, A. Ferrari, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 210;
35. b) R. Voggu, B. Das, C. S. Rout, C. N. R. Rao, J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 472204.
36. A. C. Ferrari, J. C. Meyer, V. Scardaci, C. Casiraghi, M. Lazzeri, F. Mauri, S. Piscanec, D. Jiang, K. S. Novoselov, S. Roth, A. K. Geim, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 187401.
37. H. Li, L. Zou, L. Pan, Z. Sun, Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 8692.
38. a) Z. Y. Yang, L. J. Jin, G. Q. Lu, Q. Q. Xiao, Y. X. Zhang, L. Jing, X. X. Zhang, Y. M. Yan, K. N. Sun, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 3917;
39. b) Z.-Y. Yang, L.-J. Jin, G.-Q. Lu, Q.-Q. Xiao, Y.-X. Zhang, L. Jing, X.-X. Zhang, Y.-M. Yan, K.-N. Sun, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 182;
40. c) S. Porada, P. M. Biesheuvel, V. Presser, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 179.
41. P. M. Biesheuvel, S. Porada, M. Levi, M. Z. Bazant, J. Solid State Electrochem. 2014, 18, 1365.
42. P. M. Biesheuvel, M. Z. Bazant, Phys. Rev. E 2010, 81, 031502.
43. H. Yin, S. Zhao, J. Wan, H. Tang, L. Chang, L. He, H. Zhao, Y. Gao, Z. Tang, Adv. Mater. 2013, 25, 6270.
44. T. Piao, S. M. Park, C. H. Doh, S. I. Moon, J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 2794.
45. E. Avraham, M. Noked, Y. Bouhadana, A. Soffer, D. Aurbach, Electrochim. Acta 2010, 56, 441.
46. T. Kim, J. E. Dykstra, S. Porada, A. van der Wal, J. Yoon, P. M. Biesheuvel, J. Colloid Interface Sci. 2015, 446, 317.
47. R. Zhao, P. M. Biesheuvel, H. Miedema, H. Bruning, A. van der Wal, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 205.
48. I. Cohen, E. Avraham, Y. Bouhadana, A. Soffer, D. Aurbach, Electrochim. Acta 2013, 106, 91.
49. A. Omosebi, X. Gao, J. Landon, K. Liu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 12640.