Heterogeneous Two-dimensional lamellar Ti3C2Tx membrane for osmotic power harvesting

反向电渗析 浓差极化 渗透力 缓压渗透 层状结构 材料科学 卤水 渗透 正渗透 化学工程 化学物理 化学 电渗析 反渗透 复合材料 生物化学 有机化学 工程类
作者
Jin Wang,Lu Wang,Ning Shao,Miaolu He,Penghui Shang,Zheng Cui,Sensen Liu,Na Jiang,Xudong Wang,Lei Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:452: 139531-139531 被引量:45
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139531
摘要

Osmotic energy generated from salinity gradients has been recognized as a novel blue energy source. Membrane-based reverse electrodialysis (RED) is a promising strategy for harvesting electric power from salinity difference. However, practical RED process often suffers from the low energetic efficiency due to the inherent ion concentration polarization phenomenon. Here, a heterogeneous two-dimensional lamellar Ti3C2Tx membrane with asymmetric geometry and charge properties was designed. The diode-like transport behavior with unidirectional ion conduction was observed, suggesting a preferential transport direction in the Ti3C2Tx hetero-nanochannel. When applied as the osmotic energy generators, the heterogeneous Ti3C2Tx membranes produced a maximum output power density of 16 W/m2 on mixing the natural brine and river water, higher than the commercialization benchmark (5 W/m2). Theoretical calculations confirmed that the asymmetric membrane architecture achieved a balance between effectively weakening the concentration polarization and maintaining the high ion selectivity. This study is a significant step forward in the field of designing artificial nanofluidic membranes and highly efficient osmotic energy conversion systems.
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
刚刚
chuanxue发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
顾矜应助ww_采纳,获得10
2秒前
秘书处堂发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
乐乐应助默默毛豆采纳,获得10
6秒前
温柔夜玉完成签到,获得积分10
6秒前
12376应助Juli采纳,获得10
8秒前
端庄宝马发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
科研通AI6.2应助迷人寒梦采纳,获得10
10秒前
10秒前
外科老白发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
12秒前
14秒前
15秒前
深情安青应助00采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
旋转的龙发布了新的文献求助10
16秒前
ww_发布了新的文献求助10
16秒前
搜集达人应助LLLL采纳,获得10
16秒前
chi关闭了chi文献求助
18秒前
默默毛豆发布了新的文献求助10
19秒前
Akim应助daqisong采纳,获得10
20秒前
曾先生发布了新的文献求助10
21秒前
共享精神应助旋转的龙采纳,获得10
22秒前
wW发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
3152发布了新的文献求助10
23秒前
sh发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
留胡子的焱完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
阳光总在风雨后完成签到,获得积分0
26秒前
秘书处堂发布了新的文献求助10
26秒前
OK应助小曹采纳,获得20
27秒前
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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 6514839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308222
关于积分的说明 17755274
捐赠科研通 5616651
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924781
邀请新用户注册赠送积分活动 1901815
关于科研通互助平台的介绍 1763137