近日，化學化工學院（省部共建煤炭高效利用與綠色化工國家重點實驗室）羅民教授負責的能源和環境材料研究團隊，在電化學雜化電容脫鹽淡化研究領域取得重要研究進展。研究成果在線發表在Elservier數據庫工程領域Top期刊《Desalination》（中科院工程技術一區，Impact
Factor 2019: 7.098）。論文題目：“Atomic substituents effect on boosting desalination performances of Zn-doped NaxCoO2 ”；DOI：10.1021/ . 寧夏大學羅民教授為本文的通訊作者，2018級水資源利用與化學化工博士研究生周瑞娟同學為論文第一作者。
水資源短缺和水環境的污染是困擾社會可持續發展的重大問題，電化學去離子（electrochemical deionization，EDI）是一種從水溶液中脫除可溶性帶電離子的新興技術方法。作為一種低能耗，環境友好的脫鹽技術受到關注，并在苦咸水淡化、海水脫鹽、廢水治理、高附加值離子的提取和有害離子的脫除等方面有潛在的應用前景。雜化電容脫鹽是一種新型的脫鹽技術，通過輸入電能，在電極表面發生氧化還原反應（法拉第反應）而提取鹽溶液中的鈉離子和氯離子，達到脫鹽淡化之目的。然后再通過放電過程（兩電極短接或反向施加電壓）釋放離子到濃鹽水中，同時回收部分能量。
近年來，二維層狀納米科學和技術的迅猛發展為開發新型脫鹽電極材料提供了契機。該課題組通過溶膠凝膠法（Sol-Gel）在層狀鈷酸鈉脫鹽電極材料的鈷氧層板內化學摻雜引入Zn2+摻雜，調控Co3+/Co4+的比例和氧空位的含量。隨鋅離子摻雜含量增加，Co3+/Co4+逐漸增加，導致不穩定的Co4+向Co3+弛豫時產生豐富的氧空位。通過調控鋅離子的摻雜量，脫鹽電極的脫鹽性能得到了很大的提高。Na0.27 Zn 0.01CoO2?0.6H2 O 的脫鹽容量達到了92.9 ± 5 mg g-1
，脫鹽循環50次仍然能保持98.3%的脫鹽量。研究表明，鋅離子在層板內部的摻雜不僅改善了電極材料的導電性能，而且能抑制層板的相對滑移，保持結構穩定性，改善了層間的鈉離子化學儲存環境，因而實現了高脫鹽量和高循環穩定性能。本文還通過原位拉曼光譜原位深入研究了水合離子在層間脫嵌的微觀機理，證實了水合鈉離子的脫嵌過程是電化學儲鈉機制，該研究成果推動了雜化電容脫鹽在高濃度咸水脫鹽和水資源利用中的應用。
在國家自然科學基金（No. 21965027，21561026）和“化學工程與技術”一流學科“煤基儲能與光電催化材料”科研創新團隊項目(Grant No. NXY-LXK2017A04)項目資助下，本研究團隊發表了一系列的研究成果。