使用可再生生物质衍生的功能材料从盐度梯度中获取可持续能量，已经引起了人们的极大关注。为了将渗透能转化为电能，人们开发了许多具有纳米流体通道的膜材料。然而，传统膜成本高、制备工艺复杂、输出功率密度低等问题严重阻碍了其实际应用。
近日，复旦大学赵东元院士，孔彪研究员，浙江大学王勇教授报道了以核糖为碳源，Pluronic三嵌段共聚物F127为软模板，聚电解质聚(4-苯乙烯磺酸-马来酸)钠盐（PSSMA）和1,3,5-三甲苯（TMB）为结构导向剂，采用一种简单高效的软模板HTC方法首次成功地制备了由纳米纤维阵列组装而成的各向异性碳质有序介孔纳米线（CMWs）。
文章要点
1）这种高效的一步顺序超组装HTC策略能够产生各种尺寸可调的基于纳米纤维阵列的CMWs。CMWs的长度可以从约600 nm调节到4.2 μm，而直径从约220 nm减小到110 nm，而长径比从3变到39。此外，通过真空过滤的方法可以在阳极氧化铝（AAO）表面构建致密的CMWs膜，从而形成CMWS/AAO异质结构膜。
2）由于具有新颖的结构、孔隙率和丰富的官能团，不对称CMWS/AAO异质结构膜具有良好的阳离子选择性，这使得该纳米流体器件在人工海水和河水中具有高达2.78 W m−2的高功率密度。
这项工作有望为生物质衍生功能纳米线和杂化膜在可持续发电、水净化和海水淡化应用中的制备铺平道路。
参考文献
Lei Xie, et al, Sequential Superassembly of Nanofiber Arrays to Carbonaceous Ordered Mesoporous Nanowires and Their Heterostructure Membranes for Osmotic Energy Conversion, J. Am. Chem. Soc., 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c00547
https://doi.org/10.1021/jacs.1c00547
