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发布时间：2025-10-20

近日，福建理工大学水污染阻控与系统智能技术研究团队蒋柱武教授、何畅副教授和希腊帕特雷大学副校长Dionysios Mantzavinos教授、化学工程系主任Alexandros Katsaounis教授合作的研究成果，以福建理工大学作为第一单位在国际期刊《Advanced Functional Materials》上发表。该论文题为“Interfacial Coordination Engineering of Phthalocyanine-Based cMOF/LDH Heterostructures for Superior Capacitive Deionization”（文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202522607）。

本研究设计并构筑了一种具有强界面配位作用的酞菁基导电金属有机框架（cMOF）与层状双氢氧化物（LDH）复合材料CoPc-NiO₄/LDH，用于构建高效电容去离子（CDI）电极。这种复合材料充分发挥酞菁类cMOF的高电导率与可设计性，以及LDH中Ni/Co双金属的协同电化学活性，实现了电子与离子双通道的高效耦合。在界面配位条件下，羟基化酞菁配体与LDH晶格中Ni位点形成稳定的Ni-O-C配位键，诱导cMOF在LDH表面原位生长。该界面配位结构促使Co中心与Ni活性位点间产生协同电子传递，加速界面电子重排，显著降低离子扩散能垒并增强界面电导性。所得复合电极表现出优异的电化学性能：盐吸附容量高达134.7 mg g^-1，吸附速率15.3 mg g^-1 min^-1，电荷效率92%，循环稳定性94.7%。理论计算进一步证实，双金属协同与界面电子耦合是其性能提升的关键。该研究为高性能CDI电极材料的界面设计提供了新思路，在海水淡化、废水处理及资源回收等领域具有广泛的应用前景。

该研究工作得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省中央引导地方科技发展专项资金等项目的联合资助。