具有选择性离子传输能力的石墨烯基膜在可再生渗透能收集方面具有巨大潜力。其最大的挑战之一是在跨膜离子传输过程中降低整体能垒,同时保持高离子选择性。近日,济南大学薛国斌、Liu Hong、陕西科技大学An Meng报道了用于高效渗透能量收集的低摩擦氧化石墨烯基离子选择膜。
本文要点:
1) 作者提出了一种使用两亲性分子作为改性剂来打破层状纳米通道中离子选择性和渗透性之间权衡的策略,该策略通过负载更多具有极性头的离子聚合物来提高纳米通道的表面电荷密度,并降低具有疏水尾的离子传输摩擦力。
2) 该膜在渗透能收集中转化率可达32%,并且在河水和海水的混合过程中,最大功率密度可达13.38 W m−2。两亲性分子还结合相邻的纳米片,赋予膜强大的机械强度和在水溶液中的高稳定性。
Dejuan Wang et.al Low-Friction Graphene Oxide-Based Ion Selective Membrane for High-Efficiency Osmotic Energy Harvesting Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302262
https://doi.org/10.1002/aenm.202302262