納米通道膜在滲透能量收集方面已表現(xiàn)出巨大的潛力；然而，它們在實(shí)際高鹽系統(tǒng)中的效率因離子選擇性降低而受到阻礙。
在這里，西安建筑科技大學(xué)Lei Wang，Jin Wang，蘇州大學(xué)Ke Zhou提出了一種雙分離傳輸策略，通過一種環(huán)保且可擴(kuò)展的方法構(gòu)建基于二維（2D）蛭石（VMT）的異質(zhì)納米流體系統(tǒng)。
文章要點(diǎn)
1）在跨膜擴(kuò)散過程中，陽離子首先在基材的微孔中分離和富集，然后在具有高離子通量的超薄VMT層壓板中進(jìn)行二次精確篩分。因此，納米流體系統(tǒng)表現(xiàn)出高效的滲透能量收集性能，特別是在高鹽環(huán)境中。
2）值得注意的是，研究人員實(shí)現(xiàn)了 33.76 W m?2 的最大功率密度，提高了 6.2 倍，鹽度梯度增加了 10 倍，在挑戰(zhàn)性條件下超越了最先進(jìn)的納米通道膜。此外，證實(shí)了使用各種天然鹽湖鹵水的實(shí)用高鹽滲透發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了 25.9 W m?2 的功率密度。
這項(xiàng)工作引發(fā)了利用先進(jìn)納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)用藍(lán)色能量轉(zhuǎn)換的希望。
參考文獻(xiàn)
Wang, J., Cui, Z., Li, S. et al. Unlocking osmotic energy harvesting potential in challenging real-world hypersaline environments through vermiculite-based hetero-nanochannels. Nat Commun 15, 608 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44434-1
