新闻网讯 近日,新人注册送58元平台隋坤艳教授团队在盐差发电领域取得重要进展,研究成果发表在材料领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》上,题目为“Anti-Swelling 3D Nanohydrogel for Efficient Osmotic Energy Conversion”(DOI:10.1002/adfm.202416425),论文的第一单位为新人注册送58元平台材料科学与工程学院,通讯作者为新人注册送58元平台隋坤艳教授、随欣教授及北京航空航天大学高龙成教授,第一作者为材料科学与工程学院2022级硕士研究生林存才。
化石燃料的枯竭带来环境污染、资源短缺等问题,海水和河水的盐度差之间存在的渗透能,作为新型清洁能源备受关注。利用反电渗析(RED)技术进行渗透能转换是目前最有效的技术手段。离子选择膜作为该工艺的关键部件,必须具备较高的功率密度和机械强度。聚电解质水凝胶材料以其高电荷密度而闻名,是良好的选择性膜材料,但其不可避免的膨胀问题对离子选择性和机械强度都有严重影响。
为了最大限度地发挥水凝胶的优势,同时克服其局限性,新人注册送58元平台首次开发了一种在纳米多孔聚酰亚胺膜内原位聚合的抗膨胀3D纳米水凝胶。这种创新的复合结构具有出色的抗膨胀能力,膨胀率从纯水凝胶的593.2%降至37.5%,且尺寸没有明显变化。膜的机械强度达到89.5 MPa,比纯水凝胶的机械强度提高了2个数量级。值得注意的是,抗膨胀的3D纳米水凝胶还表现出优异的渗透能量转换性能,产生高达48.5 W/m2的功率密度,本文为解决渗透能量转换中膜的溶胀效应提供了新思路。
上述研究获得国家自然科学基金(No. 22005162, 22175009)、山东省泰山学者计划(No. tstp20231226),山东省自然科学基金(No. ZR2020QE093)的资助。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202416425.