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
奋进中的科研小菜鸟完成签到,获得积分10
1秒前
Avery发布了新的文献求助10
1秒前
composite66完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
郑糖糖发布了新的文献求助10
4秒前
宋鹏浩发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
兔子先生发布了新的文献求助10
9秒前
宋鹏浩完成签到,获得积分10
9秒前
夏尔完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
烟花应助hu采纳,获得10
9秒前
10秒前
小二郎应助Avery采纳,获得10
10秒前
梨花酒发布了新的文献求助10
13秒前
xixi完成签到,获得积分10
13秒前
Han发布了新的文献求助10
15秒前
XIAOJUhao发布了新的文献求助20
15秒前
星辰大海应助1111采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
锋芒不毕露完成签到,获得积分10
17秒前
我看看怎么个事应助遇见采纳,获得10
17秒前
19秒前
19秒前
20秒前
章鱼完成签到,获得积分10
23秒前
Han完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
hu发布了新的文献求助10
25秒前
桐桐应助senli2018采纳,获得10
25秒前
阿博发布了新的文献求助10
26秒前
文静白梅发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
如意的小鸭子完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
31秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Probability and Stochastic Processes 333
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 6746812
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8476775
关于积分的说明 18079683
捐赠科研通 6019692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3005207
邀请新用户注册赠送积分活动 1981983
关于科研通互助平台的介绍 1948839