納米流體膜為滲透能轉換提供了良好的前景,但平衡離子選擇性和滲透性的挑戰依然存在。鑒于此,來自西安建筑科技大學的Lei Wang、Jin Wang和中國科學院的Xiangyu Kong等人研究出了一種基于二維(2D)銅四(4-羧基苯基)卟啉框架(Cu-TCPP)的仿生納米流體系統。
文章要點:
1) 該研究證實,固有的納米多孔結構和水平層間通道使Cu-TCPP膜具有超高的離子滲透性,并允許16.64 W m?2的功率密度,超過了最先進的納米通道膜,同時,利用Cu-TCPP的光熱特性,即使在自然陽光下也能實現光控離子主動傳輸;
2) 此外,該研究表明,通過將太陽能與鹽度梯度相結合,增強了離子傳輸的驅動力,從而進一步提高了能量轉換性能,并且,光甚至可以消除對鹽度梯度的需求,在對稱溶液系統中實現0.82 W m?2的功率密度,該研究為開發用于太陽能或離子能轉換的先進膜提供了新思路,并將鹽度能的概念擴展到離子能的概念。
參考資料:
Wang, J., Song, Z., He, M. et al. Light-responsive and ultrapermeable two-dimensional metal-organic framework membrane for efficient ionic energy harvesting. Nat. Commun. (2024).
10.1038/s41467-024-46439-w
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46439-w