Effect of the dielectric membrane channel on salinity gradient energy conversion

纳米孔 能量转换 离子 化学物理 能量转换效率 电介质 材料科学 渗透力 联轴节(管道) 反向电渗析 化学工程 化学 分析化学(期刊) 纳米技术 光电子学 色谱法 热力学 复合材料 有机化学 生物化学 物理 工程类 反渗透 正渗透 电渗析
作者
Zheng Liu,Ting Chen,Guohua Liu
出处
期刊:Desalination [Elsevier BV]
卷期号:574: 117287-117287 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.desal.2023.117287
摘要

There is growing interest in harnessing energy from salinity gradients because it is readily available in nature. However, the energy harvesting system is not a separate liquid region but a coupling of solid membrane and liquid that leads to a distinct ions transport behaviors. Here, we propose a coupling model containing membrane and fluidic domain to study the effect of dielectric membrane on energy conversion performance. The results show that the surface charge of nanopore is strongly dependent of solution property (ion concentration and pH) and membrane property. The dielectric membrane promotes the surface charge and electrostatic interaction that enhances the energy conversion performance. Such enhancement is more significant at short nanopore with high concentration gradient and solution pH. The maximum output power of 2 pW and energy conversion efficiency of 42 % are obtained for single nanopore. As a proof of concept, it exhibits huge deviations if not consider the membrane and its influence on surface charge. This study provides a fresh insight on the interactions between solid membrane and solution properties in terms of energy conversion, thereby enhancing the potential for developing energy conversion devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zzzz发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI2S应助Nancy采纳,获得10
2秒前
孤独幻枫完成签到,获得积分10
3秒前
向北完成签到,获得积分10
3秒前
Ie发布了新的文献求助10
4秒前
Hello应助li采纳,获得10
4秒前
4秒前
科研通AI2S应助123采纳,获得10
6秒前
五行发大水完成签到,获得积分10
6秒前
高强完成签到,获得积分10
7秒前
fatali发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
阳光的山水完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
SWL应助十八采纳,获得10
9秒前
10秒前
米虫完成签到,获得积分10
11秒前
GXY完成签到,获得积分10
11秒前
kyt_vip发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
success2024发布了新的文献求助10
13秒前
田様应助星星采纳,获得10
13秒前
13秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
14秒前
zjr发布了新的文献求助10
14秒前
俊杰完成签到,获得积分10
14秒前
wojiushizmediao完成签到,获得积分10
15秒前
务实的惜寒完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
willing发布了新的文献求助10
17秒前
111发布了新的文献求助10
18秒前
十四说四十完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
lee1984612完成签到,获得积分10
21秒前
SciGPT应助zjr采纳,获得10
21秒前
21秒前
小二郎应助success2024采纳,获得10
22秒前
鸟兽兽应助111采纳,获得10
23秒前
华仔应助令狐擎宇采纳,获得10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 3000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
The Psychological Quest for Meaning 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6316539
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8132522
关于积分的说明 17046199
捐赠科研通 5371879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2851688
邀请新用户注册赠送积分活动 1829598
关于科研通互助平台的介绍 1681423