All-natural 2D nanofluidics as highly-efficient osmotic energy generators

纳米流体学 纳米技术 材料科学
作者
Jiadong Tang,Yun Wang,Hongyang Yang,Qianqian Zhang,Ce Wang,Leyuan Li,Zilong Zheng,Yuhong Jin,Hao Wang,Yifan Gu,Tieyong Zuo
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 3649-3649 被引量:113
标识
DOI:10.1038/s41467-024-47915-z
摘要

Abstract Two-dimensional nanofluidics based on naturally abundant clay are good candidates for harvesting osmotic energy between the sea and river from the perspective of commercialization and environmental sustainability. However, clay-based nanofluidics outputting long-term considerable osmotic power remains extremely challenging to achieve due to the lack of surface charge and mechanical strength. Here, a two-dimensional all-natural nanofluidic (2D-NNF) is developed as a robust and highly efficient osmotic energy generator based on an interlocking configuration of stacked montmorillonite nanosheets (from natural clay) and their intercalated cellulose nanofibers (from natural wood). The generated nano-confined interlamellar channels with abundant surface and space negative charges facilitate selective and fast hopping transport of cations in the 2D-NNF. This contributes to an osmotic power output of ~8.61 W m −2 by mixing artificial seawater and river water, higher than other reported state-of-the-art 2D nanofluidics. According to detailed life cycle assessments (LCA), the 2D-NNF demonstrates great advantages in resource consumption (1/14), greenhouse gas emissions (1/9), and production costs (1/13) compared with the mainstream 2D nanofluidics, promising good sustainability for large-scale and highly-efficient osmotic power generation.
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
科目三的应助被晴天采纳,获得10
1秒前
CodeCraft的应助被徐佳乐采纳,获得10
2秒前
3秒前
justonce发布了新的文献求助10
4秒前
Lucas的应助被仁爱嫣采纳,获得10
4秒前
VLH完成签到,获得积分10
5秒前
SciGPT的应助被争取发二区采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
8秒前
8秒前
shy发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
大个的应助被1250gg采纳,获得10
9秒前
9秒前
快点毕业的应助被tian采纳,获得10
9秒前
duduguai完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
unicho发布了新的文献求助30
11秒前
狮山轨迹完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
徐佳乐发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
A73579完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
潇洒的惋清的应助被腾teng0912采纳,获得10
14秒前
111完成签到 ,获得积分10
14秒前
精明的绿凝完成签到,获得积分10
15秒前
hhhhhh完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
远方发布了新的文献求助10
15秒前
温梦花雨完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
年轻的我发布了新的文献求助10
16秒前
人类懂王完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
神唐1发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
彭于晏的应助被偷猪剑客采纳,获得10
17秒前
Yu发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
中国器官捐献和移植发展报告(2024) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7821847
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9348782
关于积分的说明 20549553
捐赠科研通 7414570
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3333108
关于科研通互助平台的介绍 2479068
邀请新用户注册赠送积分活动 2353497