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Simplified Prediction of Ion Removal in Capacitive Deionization of Multi-Ion Solutions.
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-01-27 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.9b03571 Johan Nordstrand 1 , Joydeep Dutta 1
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-01-27 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.9b03571 Johan Nordstrand 1 , Joydeep Dutta 1
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Capacitive deionization (CDI) is an upcoming desalination technology being increasingly considered to be a simple and cost-effective solution for brackish water, where electrosorption leads to the removal of charged species from water. Real-world water samples typically contain a multitude of ions that must be considered apart from sodium-chloride salt. In this work, we have developed a method to quantify the competitive adsorption of different ionic species during CDI processes. The method is straightforward, requiring a single calibrating experiment to extract a 'periodic table' of competitiveness scores for all ions present in the experiment. Using a dynamic Langmuir model that was developed by our group, it is shown that these scores could subsequently be used to predict the adsorption of any ion species in a multi-ion solution. Excellent agreement with data from the literature could be achieved with this model, and the method is especially well-suited for trace ions as these can be predicted directly. The derived method is simple and accurate for quantifying and predicting adsorption in multi-ion solutions and could be valuable for predicting the effect when applying CDI to real-world water samples.
中文翻译：
电容去离子多离子溶液中离子去除的简化预测。
电容去离子（CDI）是一种即将到来的脱盐技术，被越来越多地认为是微咸水的一种简单且具有成本效益的解决方案，在微咸水中，电吸附可去除水中的带电物质。现实世界中的水样通常包含必须与氯化钠盐分开考虑的多种离子。在这项工作中，我们开发了一种方法来量化CDI过程中不同离子物种的竞争性吸附。该方法很简单，需要一个校准实验就可以为实验中存在的所有离子提取竞争力分数的“周期表”。使用我们小组开发的动态Langmuir模型，可以证明这些分数随后可用于预测多离子溶液中任何离子种类的吸附。该模型可以与文献中的数据实现极好的一致性，该方法特别适合痕量离子，因为可以直接预测这些离子。推导的方法简单，准确，可用于定量和预测多离子溶液中的吸附，并且对于将CDI应用于实际水样时的预测效果可能是有价值的。
更新日期：2020-01-29
中文翻译：
电容去离子多离子溶液中离子去除的简化预测。
电容去离子（CDI）是一种即将到来的脱盐技术，被越来越多地认为是微咸水的一种简单且具有成本效益的解决方案，在微咸水中，电吸附可去除水中的带电物质。现实世界中的水样通常包含必须与氯化钠盐分开考虑的多种离子。在这项工作中，我们开发了一种方法来量化CDI过程中不同离子物种的竞争性吸附。该方法很简单，需要一个校准实验就可以为实验中存在的所有离子提取竞争力分数的“周期表”。使用我们小组开发的动态Langmuir模型，可以证明这些分数随后可用于预测多离子溶液中任何离子种类的吸附。该模型可以与文献中的数据实现极好的一致性，该方法特别适合痕量离子，因为可以直接预测这些离子。推导的方法简单，准确，可用于定量和预测多离子溶液中的吸附，并且对于将CDI应用于实际水样时的预测效果可能是有价值的。
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