近日，我校化学化工学院电化学材料与脱盐器件团队在电催化脱盐及二氧化碳资源化利用领域取得重大突破，成功研发出一种由二氧化碳电还原驱动的连续电催化脱盐系统。该成果通过创新的“材料-器件”协同设计策略，攻克了传统耦合体系中脱盐速率慢、电解液易降解、运行过程中需频繁更换电解液的核心痛点，为海水资源的高效利用和污染物治理提供了全新的绿色低碳解决方案。

创新点一：免换电解液自平衡架构，攻克系统连续运行瓶颈

传统电催化脱盐体系在运行过程中普遍面临副产物积累、电解液降解等问题，制约了该技术的规模化与连续工业应用。团队在国际上首次提出了基于二氧化碳电还原驱动的“自平衡循环电解液”全新架构。该系统巧妙设计了一个包含盐浓度室以及阳极、阴极相互连通循环通道的五室电池，在运行中实现了离子的持续、高效传输，并从根本上有效抑制了副产物的积累。这一机制颠覆了以往传统系统必须频繁、定期更换电解液的固有认知，为脱盐器件的连续稳定运行奠定了坚实的理论与工程基础。

创新点二：核心技术指标国际领先，实现超快脱盐与高效转化

在材料与系统核心技术指标上，实验表明，团队制备的纳米棒状钴酞菁/羧化碳纳米管复合催化剂，实现了高电流密度下稳定的二氧化碳电还原制一氧化碳。在天然海水条件下，该系统连续运行90小时无需更换电解液，盐去除速率（SRR）达到 1592.8 μg·cm⁻²·min⁻¹，处于国际已报道电催化脱盐体系的领先水平；同时，一氧化碳（CO）生成的法拉第效率达到 95.5%–96.4%，生成速率超过 683 μmol·cm⁻²·h⁻¹。经处理后，海水离子去除率超过99%，产水直接达到饮用水相关标准。

该集成技术成功探索出了“在制备淡水的同时实现温室气体二氧化碳资源化高值利用”的产学研新模式。技术经济分析表明，该体系凭借其创新提出的免更换电解液方案，能够显著降低大工业运行中的电解液使用成本，为其真正走向规模化工业落地铺平了道路。

此项研究体现了海南大学团队在绿色电化学过程与脱盐反应器构筑方面的持续积累。技术经济分析表明，该体系创新提出的免更换电解液方案，能够显著降低电解液使用成本，为实现工业规模化连续运行铺平了道路。团队目前正积极推进相关成果从实验室研究向实际应用转化，未来有望在制备淡水的同时实现二氧化碳资源化利用，为我国水资源安全、碳资源利用以及海洋强国建设贡献核心的社会与经济价值。

此次研究得到了相关科研基金项目的支持。相关高水平论文《Electrolyte-Replacement-Free Continuous Electrocatalytic Desalination Coupled With CO₂ Reduction at Record Throughput and Low Cost》已发表于期刊 Angewandte Chemie International Edition（《应用化学》）。海南大学为第一署名单位，华南师范大学李敏章副研究员、海南大学陈福明教授和悉尼大学陈元教授为论文共同通讯作者，共同作者还包括参与此项研究的本校及合作单位师生。

论文链接：https://doi.org/10.1002/ange.9124699