Improved osmotic energy conversion in heterogeneous membrane boosted by three-dimensional hydrogel interface

渗透力 缓压渗透 化学工程 材料科学 聚电解质 渗透压 离子键合 扩散 渗透 化学物理 能量转换 正渗透 离子 聚合物 生物物理学 化学 热力学 复合材料 生物化学 反渗透 工程类 物理 生物 有机化学
作者
Zhen Zhang,He Li,Congcong Zhu,Yongchao Qian,Liping Wen,Lei Jiang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:11 (1) 被引量:282
标识
DOI:10.1038/s41467-020-14674-6
摘要

Abstract The emerging heterogeneous membranes show unprecedented superiority in harvesting the osmotic energy between ionic solutions of different salinity. However, the power densities are limited by the low interfacial transport efficiency caused by a mismatch of pore alignment and insufficient coupling between channels of different dimensions. Here we demonstrate the use of three-dimensional (3D) gel interface to achieve high-performance osmotic energy conversion through hybridizing polyelectrolyte hydrogel and aramid nanofiber membrane. The ionic diode effect of the heterogeneous membrane facilitates one-way ion diffusion, and the gel layer provides a charged 3D transport network, greatly enhancing the interfacial transport efficiency. When used for harvesting the osmotic energy from the mixing of sea and river water, the heterogeneous membrane outperforms the state-of-the-art membranes, to the best of our knowledge, with power densities of 5.06 W m −2 . The diversity of the polyelectrolyte and gel makes our strategy a potentially universal approach for osmotic energy conversion.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
cathy-w完成签到,获得积分0
5秒前
Sunnyside发布了新的文献求助10
5秒前
wenxiansci完成签到,获得积分0
6秒前
6秒前
8秒前
嗯嗯完成签到,获得积分10
9秒前
Zsir完成签到,获得积分10
9秒前
完美世界应助酷酷的友灵采纳,获得10
10秒前
英姑应助十九岁的时差采纳,获得10
13秒前
14秒前
ableyy完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
hhhblabla应助等待的花生采纳,获得10
15秒前
寒冷的小chao关注了科研通微信公众号
15秒前
17秒前
李李完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
lucy_zi发布了新的文献求助10
19秒前
闪闪w完成签到,获得积分10
20秒前
欣喜沛芹发布了新的文献求助10
21秒前
潇湘雪月发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
完美世界应助Bressanone采纳,获得10
23秒前
26秒前
徐哈哈发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
31秒前
32秒前
研友_VZG7GZ应助欣喜沛芹采纳,获得10
33秒前
感动黄豆完成签到,获得积分20
34秒前
35秒前
35秒前
37秒前
39秒前
Owen应助Kikua采纳,获得10
39秒前
juliar完成签到 ,获得积分10
39秒前
40秒前
Bressanone发布了新的文献求助10
40秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989242
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531393
关于积分的说明 11253753
捐赠科研通 3270010
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804868
邀请新用户注册赠送积分活动 882084
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809136