纳米流体膜为渗透能转换提供了良好的前景,但平衡离子选择性和渗透性的挑战依然存在。鉴于此,来自西安建筑科技大学的Lei Wang、Jin Wang和中国科学院的Xiangyu Kong等人研究出了一种基于二维(2D)铜四(4-羧基苯基)卟啉框架(Cu-TCPP)的仿生纳米流体系统。
文章要点:
1) 该研究证实,固有的纳米多孔结构和水平层间通道使Cu-TCPP膜具有超高的离子渗透性,并允许16.64 W m−2的功率密度,超过了最先进的纳米通道膜,同时,利用Cu-TCPP的光热特性,即使在自然阳光下也能实现光控离子主动传输;
2) 此外,该研究表明,通过将太阳能与盐度梯度相结合,增强了离子传输的驱动力,从而进一步提高了能量转换性能,并且,光甚至可以消除对盐度梯度的需求,在对称溶液系统中实现0.82 W m−2的功率密度,该研究为开发用于太阳能或离子能转换的先进膜提供了新思路,并将盐度能的概念扩展到离子能的概念。
参考资料:
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