1. 电容脱盐与海水淡化

     鉴于全球97%以上的水资源为苦咸水/海水，因此，开发简单、高效的苦咸水/海水淡化技术以应对淡水资源危机变得刻不容缓。电容/电化学脱盐技术作为20世纪90年代末兴起的新型淡化技术，具有能耗低、水利用率高、无二次污染等优势。

               图1. 锰价态工程实现高效电容脱盐（Nano Research, 2021, 14: 4878–4884）

2. 重金属净化与回收

     重金属废水资源化回收具有重要意义。结合高性能电极材料设计，对铅、镉、铜等重金属离子实现定向分离与回收。                                         

             图2. 蚕丝生物质炭用于锌电容吸附分离（Desalination, 2022, 539:115931）    

3.放射性核素电化学分离

     妥善防御和治理放射性核污染，安全高效发展核电，对解决能源危机和实现“双碳”目标具有重要意义。在核工业废水中，高效、高选择性去除和分离放射性核素是安全处置过程中的重要环节。

    图3.  Co₉S₈-NCNT的制备与真实海水的除铀性能（Separation and Purification Technology, 2024, 342:127020）