Harnessing Solar-Salinity Synergy with Porphyrin-Based Ionic Covalent-Organic-Framework Membranes for Enhanced Ionic Power Generation

离子键合 渗透力 卟啉 功率密度 纳米技术 离子 材料科学 共价键 响应度 化学工程 化学物理 化学 功率(物理) 光电子学 光化学 工程类 有机化学 物理 正渗透 热力学 生物化学 反渗透 光电探测器
作者
Weipeng Xian,Changjia Zhu,Zhuozhi Lai,Qing Guo,Di Wu,Qingwei Meng,Sai Wang,Shengqian Ma,Qi Sun
标识
DOI:10.1021/cbe.3c00119
摘要

Nature seamlessly integrates multiple functions for energy conversion, utilizing solar energy and salinity gradients as the primary drivers for ionic power generation. The creation of artificial membranes capable of finely controlling ion diffusion within nanoscale channels, driven by diverse forces, remains a challenging endeavor. In this study, we present an innovative approach: an ionic covalent-organic framework (COF) membrane constructed using chromophoric porphyrin units. The incorporation of ionic groups within these nanoconfined channels imparts the membrane with exceptional charge screening capabilities. Moreover, the membrane exhibits photoelectric responsivity, enhancing the ion conductivity upon exposure to light. As a result, this leads to a substantial increase in the output power density. In practical terms, when subjected to a salinity gradient of 0.5/0.01 M NaCl and exposed to light, the device achieved an outstanding peak power density of 18.0 ± 0.9 W m–2, surpassing the commercial benchmark by 3.6-fold. This innovative membrane design not only represents a significant leap forward in materials science but also opens promising avenues for advancing sustainable energy technologies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
刚刚
1秒前
1秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
怕孤单的安蕾完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
玥yue发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
5秒前
嘎嘎嘎嘎发布了新的文献求助10
6秒前
纯爷们阿桐完成签到,获得积分20
7秒前
mjje发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
归尘发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
10秒前
斑马兽发布了新的文献求助10
11秒前
xiancdc完成签到,获得积分10
11秒前
留猪发布了新的文献求助30
14秒前
沉心望星海完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
吕凌柏发布了新的文献求助10
15秒前
蝈蝈发布了新的文献求助100
15秒前
认真的寻绿完成签到,获得积分10
16秒前
pangzh完成签到,获得积分10
16秒前
教生物的杨教授应助syy666采纳,获得10
17秒前
冬天里的蝴蝶完成签到,获得积分10
17秒前
大模型应助纯爷们阿桐采纳,获得10
17秒前
17秒前
godseesee完成签到,获得积分10
18秒前
东方自远完成签到,获得积分10
18秒前
单薄念波发布了新的文献求助10
20秒前
瘪良科研完成签到,获得积分10
20秒前
re完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
回信完成签到,获得积分20
24秒前
hhh完成签到,获得积分20
26秒前
26秒前
27秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
Crystal structures of UP2, UAs2, UAsS, and UAsSe in the pressure range up to 60 GPa 570
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3466175
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3059074
关于积分的说明 9064707
捐赠科研通 2749494
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1508597
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 696964
邀请新用户注册赠送积分活动 696705