針對(duì)上述挑戰(zhàn)，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院張淼教授團(tuán)隊(duì)提出了一種原位刻蝕-還原策略，成功在多孔MXene(HMX)表面構(gòu)建了Ag單原子(SAs)與納米顆粒(NPs)的共價(jià)橋接界面，實(shí)現(xiàn)了高效、穩(wěn)定的電化學(xué)脫氯。該策略利用MXene表面還原性的低價(jià)鈦物種與Ag+之間的自發(fā)氧化還原反應(yīng)，在Ag NPs與MXene界面形成Ag−C/O共價(jià)鍵的同時(shí)制造豐富面內(nèi)孔道。這些共價(jià)鍵可作為電子橋梁促進(jìn)Ag NPs與HMX之間的定向電子轉(zhuǎn)移，顯著增強(qiáng)法拉第脫氯動(dòng)力學(xué)；原位刻蝕形成的MXene面內(nèi)納米孔和層間通道構(gòu)筑了三維互聯(lián)離子傳輸網(wǎng)絡(luò)，大幅提升Cl−擴(kuò)散效率；HMX作為導(dǎo)電骨架和柔性緩沖層，有效抑制Ag NPs在吸脫附過(guò)程中的體積膨脹。基于該策略，優(yōu)化后的i-HMX@Ag20自支撐電極在1.4 V電壓下展現(xiàn)出高達(dá)156.63 ± 2.6 mg g−1的優(yōu)異脫氯容量，電荷效率超過(guò)90%，且在50次循環(huán)后容量保持率超過(guò)90%。在實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證中，利用三級(jí)串聯(lián)CDI系統(tǒng)對(duì)自來(lái)水和循環(huán)冷卻水進(jìn)行處理后的出水均達(dá)到國(guó)家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。該工作提出的共價(jià)界面設(shè)計(jì)理念，為高性能脫氯電極的開(kāi)發(fā)提供了新思路，也為其他金屬/MXene復(fù)合體系的界面工程提供了通用策略。
 

　　該研究成果以“共價(jià)Ag-多孔MXene連接促進(jìn)電化學(xué)脫氯”(Covalent Ag-holey MXene link at interface boosting electrochemical dechlorination)為題，發(fā)表在國(guó)際著名期刊《自然·通訊》(Nature Communications)上。西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院為第一通訊單位，張顥助理教授為論文第一作者，張淼教授、斯德哥爾摩大學(xué)袁家寅教授、南京理工大學(xué)李健生教授為論文共同通訊作者。
 

　　該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(青C)、西安交通大學(xué)青年拔尖計(jì)劃、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目的支持，并獲得了西安交通大學(xué)國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)和西安交通大學(xué)分析測(cè)試共享中心在測(cè)試表征方面的支持。
 

　　引用：【科技自立自強(qiáng)】西安交大張淼教授團(tuán)隊(duì)在電化學(xué)脫氯領(lǐng)域取得重要進(jìn)展-西安交通大學(xué)【引用時(shí)間：2026年7月17日】