中科大张振教授&济大逯一中教授等《Adv. Mater.》：仿生纳米酶实现高效防污渗透能转换 先进的膜材料在化学分离、传感、水处理和能源等许多领域都是至关重要的。基于离子选择膜的反向电渗析技术可以捕获海水和河水之间的渗透能用于大规模工业和家庭电力供应，为日益增长的全球能源需求和环境问题提供了解决方案。然而，由于...
其中,压电渗透能转换器件利用压电材料的变形来产生电能,离子渗透能转换器件则利用离子的扩散来产生电能,而压力渗透能转换器件则利用压力差来产生机械能。这些不同类型的渗透能能量转换器件在不同的应用场景下具有不同的优势和适用性。 二、渗透能能量转换器件在生物医学领域的应用 在生物医学领域,渗透能能量转换器件...
【小结】总之,作者证明了在RED装置中应用基于SNF的杂化膜是一种很有前景的渗透能量收集途径。实验证明具有多相几何、化学和静电势的杂化膜可以促进离子的输运。并且作者筛选了具有选择性功能SNF层的厚度和离子存储AAO通道的尺寸以使能量转换最大化。此外,该杂化膜在较宽的pH值范围内具有较宽的工作环境。在碱性溶液中...
超高密度的离子通道具有单向离子输运和优异的离子选择性，从而实现高性能的能量转换。在500倍盐梯度下，输出功率密度最高，可达22.4 W·m−2。图1 用于渗透发电的纳米通道阵列膜。图2 超高密度蘑菇状纳米通道阵列膜。图3 纳米通道阵列膜的离子输运调控。图4 超高渗透能转换。综上所述，研究者制备了一种超高密度...
渗透能能量转换器件可以分为不同类型,包括压电渗透能转换器件、离子渗透能转换器件和压力渗透能转换器件等。其中,压电渗透能转换器件利用压电材料的变形来产生电能,离子渗透能转换器件则利用离子的扩散来产生电能,而压力渗透能转换器件则利用压力差来...
图4 超高渗透能转换。 综上所述,研究者制备了一种超高密度的蘑菇状纳米通道阵列膜,在盐度梯度为500倍时,其功率密度可达22.4 W·m−2,在盐度梯度为1000倍时,其功率密度甚至更高,为33.2 W·m−2。超高密度的离子通道,具有单向离...
方案1. 基于水凝胶膜的渗透能转换。(a) SA/SPAK和SA/SPAK/Zr4+水凝胶膜的制备示意图。(b)引入Zr4+提高了水凝胶的渗透能收集性能。 图1. 水凝胶膜的表征。 (a) SA/SPAK 水凝胶膜的扫描电子显微镜图像; (b) SA/SPAK/Zr4+ 水凝胶膜的扫描电子显微镜图像; (c) 对应 (a) 的孔径分布图; (d) 对应...
图1.MXene/PS-b-P2VP异质渗透发电机的制造示意图。 在上图中,a)异质膜的制备。PS290000-b-P2VP72 000 在通过真空辅助过滤获得的二维MXene膜上进行自旋涂层。b)基于MXene/PS-b-P2VP异质膜的浓度梯度下的渗透能转换示意图。PS-b-P2VP相对pH敏感;因此,在不同的pH值下可以调节孔径和电荷特性,从而调节非均匀纳...
综上所述,本研究设计了高强度n/p-GOM,其具有优异的离子选择性,可通过真空过滤絮凝的GO/CNF/离子聚合物溶液进行渗透能量转换和脱盐。由于絮凝过程,在这些层状膜中构建了介孔结构。由于介孔结构,与通常的GOMs相比,较不曲折的传输路径具有相同的选择性并增加了渗透率。通过在三室电化学池中混合人工海水和河水,我们获得...
综上所述,本研究设计了高强度n/p-GOM,其具有优异的离子选择性,可通过真空过滤絮凝的GO/CNF/离子聚合物溶液进行渗透能量转换和脱盐。由于絮凝过程,在这些层状膜中构建了介孔结构。由于介孔结构,与通常的GOMs相比,较不曲折的传输路径具有相同的选择性并增加了渗透率。通过在三室电化学池中混合人工海水和河水,我们获得...