Two-Dimensional Ti3C2Tx MXene Membranes as Nanofluidic Osmotic Power Generators

渗透力 材料科学 层状结构 功率密度 反向电渗析 化学工程 缓压渗透 能量转换效率 纳米流体学 化学物理 纳米技术 光电子学 功率(物理) 化学 热力学 正渗透 复合材料 电渗析 物理 工程类 反渗透 生物化学
作者
Seung‐Hyun Hong,Fangwang Ming,Yusuf Shi,Renyuan Li,In S. Kim,Chuyang Y. Tang,Husam N. Alshareef,Peng Wang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:13 (8): 8917-8925 被引量:274
标识
DOI:10.1021/acsnano.9b02579
摘要

Salinity-gradient is emerging as one of the promising renewable energy sources but its energy conversion is severely limited by unsatisfactory performance of available semipermeable membranes. Recently, nanoconfined channels, as osmotic conduits, have shown superior energy conversion performance to conventional technologies. Here, ion selective nanochannels in lamellar Ti3C2Tx MXene membranes are reported for efficient osmotic power harvesting. These subnanometer channels in the Ti3C2Tx membranes enable cation-selective passage, assisted with tailored surface terminal groups, under salinity gradient. A record-high output power density of 21 W·m-2 at room temperature with an energy conversion efficiency of up to 40.6% is achieved by controlled surface charges at a 1000-fold salinity gradient. In addition, due to thermal regulation of surface charges and ionic mobility, the MXene membrane produces a large thermal enhancement at 331 K, yielding a power density of up to 54 W·m-2. The MXene lamellar structure, coupled with its scalability and chemical tunability, may be an important platform for high-performance osmotic power generators.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
星辰大海应助lhs采纳,获得10
刚刚
HEIKU应助frankly120采纳,获得10
4秒前
lhs完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Hello应助齐齐不是哈尔采纳,获得10
8秒前
8秒前
Cathy_Chen发布了新的文献求助10
10秒前
zhourongchun发布了新的文献求助10
11秒前
昵称吧完成签到 ,获得积分10
11秒前
天天快乐应助失眠的万言采纳,获得10
12秒前
12秒前
刘晓倩发布了新的文献求助10
13秒前
田田圈发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
18秒前
jinying发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
frankly120完成签到,获得积分10
19秒前
齐齐不是哈尔完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
华仔应助米花采纳,获得10
20秒前
玱玱发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
eliot完成签到,获得积分10
22秒前
深情安青应助Cathy_Chen采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
共享精神应助Eva采纳,获得10
24秒前
24秒前
25秒前
狐狸小姐完成签到 ,获得积分10
27秒前
cuiyi发布了新的文献求助10
28秒前
DINGJIELUO发布了新的文献求助10
28秒前
艾克发布了新的文献求助10
30秒前
潺潺流水完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
朴素蜡烛应助好好好采纳,获得10
34秒前
烟花应助隐形的飞雪采纳,获得10
36秒前
37秒前
潺潺流水发布了新的文献求助10
39秒前
高分求助中
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
Play from birth to twelve: Contexts, perspectives, and meanings – 3rd Edition 300
Equality: What It Means and Why It Matters 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3349505
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2975556
关于积分的说明 8669922
捐赠科研通 2656364
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1454568
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 673381
邀请新用户注册赠送积分活动 663847