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Titel: Potential-Dependent, Switchable Ion Selectivity in Aqueous Media Using Titanium Disulfide
VerfasserIn: Srimuk, Pattarachai
Lee, Juhan
Fleischmann, Simon
Aslan, Mesut
Kim, Choonsoo
Presser, Volker
Sprache: Englisch
Titel: ChemSusChem : chemistry & sustainability, energy & materials
Bandnummer: 11
Heft: 13
Startseite: 2091
Endseite: 2100
Verlag/Plattform: Wiley
Erscheinungsjahr: 2018
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: The selective removal of ions by an electrochemical process is a promising approach to enable various water-treatment applications such as water softening or heavy-metal removal. Ion intercalation materials have been investigated for their intrinsic ability to prefer one specific ion over others, showing a preference for (small) monovalent ions over multivalent species. In this work, we present a fundamentally different approach: tunable ion selectivity not by modifying the electrode material, but by changing the operational voltage. We used titanium disulfide, which shows distinctly different potentials for the intercalation of different cations and formed binder-free composite electrodes with carbon nanotubes. Capitalizing on this potential difference, we demonstrated controllable cation selectivity by online monitoring the effluent stream during electrochemical operation by inductively coupled plasma optical emission spectrometry of aqueous 50 mm CsCl and MgCl2 . We obtained a molar selectivity of Mg2+ over Cs+ of 31 (strong Mg preference) in the potential range between -396 mV and -220 mV versus Ag/AgCl. By adjusting the operational potential window from -219 mV to +26 mV versus Ag/AgCl, Cs+ was preferred over Mg2+ by 1.7 times (Cs preference).
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1002/cssc.201800452
URL der Erstveröffentlichung: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cssc.201800452
Link zu diesem Datensatz: hdl:20.500.11880/27815
http://dx.doi.org/10.22028/D291-28910
ISSN: 1864-564X
Datum des Eintrags: 17-Sep-2019
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Professur: NT - Prof. Dr. Volker Presser
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

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