Biomimetic MOFs/GO membranes with enhanced charge density for osmotic power generation

渗透力 石墨烯 材料科学 纳米技术 功率密度 阳极 可再生能源 储能 氧化物 能量转换效率 能量转换 电位梯度 化学工程 光电子学 功率(物理) 化学 电极 电气工程 正渗透 工程类 生物化学 物理 物理化学 量子力学 反渗透 冶金 热力学
作者
Bing Yao,Lingwen Wu,Zhou Fang,Yue Hu,Zhizhen Ye,Xinsheng Peng
出处
期刊:Materials today sustainability [Elsevier BV]
卷期号:27: 100939-100939 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.mtsust.2024.100939
摘要

Osmotic power generation is a renewable energy technology that harnesses energy from the natural mixing of freshwater and saltwater, offering a promising solution for sustainable energy. However, it is still a challenge to achieve high energy output without compromising scalability and stability. Herein, inspired by the nano-constrained dynamics of neuronal cell transmembrane transport, an anodic oxidation electrodeposition method is employed to fabricate metal organic frameworks (MOFs) within 2D graphene oxide (GO) layers. The in-situ integration of high-density charges within nanometer pore with 0.34 nm entrance of MOFs facilitates rapid and selective cation transport, which significantly increases the diffusion voltage (363.8 mV, 106 fold concentration gradient). Our device demonstrates a maximum output power of 6.82 μW under a 10 fold concentration gradient at a load resistance of 5000 Ω, possessing an energy conversion efficiency of 48.8% at an effective area of 12.56 mm2, which substantially surpasses the performance reported before. More importantly, the device performs exceptionally well, showing robust and stable performance. This is proven by its ability to power various electronic devices. These findings underscore the potential of biomimetic ion channel membranes in sustainable energy applications, offering a promising avenue for the broader field of energy harvesting 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
一尾鳜鱼完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
5秒前
万能图书馆应助joey采纳,获得10
5秒前
8秒前
热情礼貌一问三不知完成签到 ,获得积分10
8秒前
hhh发布了新的文献求助10
9秒前
cici完成签到,获得积分10
11秒前
唠叨的汉堡完成签到,获得积分10
12秒前
等待的睿渊完成签到,获得积分10
14秒前
17秒前
深情安青应助碳水化合物采纳,获得30
17秒前
馥梦发布了新的文献求助10
18秒前
夹竹桃发布了新的文献求助10
21秒前
Mcdull完成签到,获得积分10
25秒前
烟花应助hhh采纳,获得10
25秒前
26秒前
28秒前
芒果烧发布了新的文献求助10
31秒前
35秒前
宫访彤完成签到,获得积分20
36秒前
39秒前
小刘发布了新的文献求助10
39秒前
42秒前
ShiWuCai发布了新的文献求助10
44秒前
guo发布了新的文献求助30
44秒前
刘纾菡完成签到,获得积分10
47秒前
爱笑萝莉完成签到,获得积分10
51秒前
个性的惜萱完成签到,获得积分10
54秒前
55秒前
callmefather发布了新的文献求助10
56秒前
Wph完成签到,获得积分10
56秒前
jess发布了新的文献求助10
57秒前
57秒前
张茜完成签到,获得积分10
58秒前
小羊爱喝八宝粥完成签到,获得积分10
58秒前
陈北风发布了新的文献求助10
1分钟前
按时毕业应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
椰yep应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
司藤完成签到 ,获得积分0
1分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
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 6349781
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8164645
关于积分的说明 17179399
捐赠科研通 5406120
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862341
邀请新用户注册赠送积分活动 1840025
关于科研通互助平台的介绍 1689235