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:83
标识
DOI:10.1038/s41467-024-47915-z
摘要

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
zhubin完成签到 ,获得积分10
2秒前
9秒前
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分0
12秒前
fyy完成签到 ,获得积分10
14秒前
kyt发布了新的文献求助10
14秒前
大耳朵小医生完成签到,获得积分10
17秒前
h41692011完成签到 ,获得积分10
17秒前
开心完成签到 ,获得积分10
18秒前
奕苼完成签到 ,获得积分10
19秒前
王宇扬完成签到,获得积分10
19秒前
Cold-Drink-Shop完成签到,获得积分10
24秒前
John完成签到,获得积分10
26秒前
尼可深蓝完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
yuxi2025完成签到 ,获得积分10
29秒前
xzy998发布了新的文献求助10
29秒前
调皮的笑阳完成签到 ,获得积分10
31秒前
Zoe完成签到 ,获得积分10
32秒前
Sweet Hope发布了新的文献求助10
35秒前
兰花二狗他爹完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
Rodrigo发布了新的文献求助10
40秒前
w0r1d完成签到 ,获得积分10
43秒前
KLED完成签到 ,获得积分10
44秒前
Sweet Hope完成签到,获得积分20
45秒前
殷勤的涵梅完成签到 ,获得积分10
49秒前
Pepsi完成签到,获得积分10
50秒前
wang完成签到,获得积分10
52秒前
闪闪的音响完成签到 ,获得积分10
57秒前
绿眼虫发布了新的文献求助10
57秒前
57秒前
xzy998发布了新的文献求助10
58秒前
1分钟前
bo完成签到,获得积分10
1分钟前
容止发布了新的文献求助10
1分钟前
黙宇循光完成签到 ,获得积分10
1分钟前
路路完成签到 ,获得积分10
1分钟前
容止完成签到,获得积分20
1分钟前
梓泽丘墟完成签到,获得积分10
1分钟前
qausyh完成签到,获得积分10
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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 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 6262630
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8084719
关于积分的说明 16891551
捐赠科研通 5333219
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2838951
邀请新用户注册赠送积分活动 1816356
关于科研通互助平台的介绍 1670134