亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Giant Osmotic Energy Conversion through Vertical-Aligned Ion-Permselective Nanochannels in Covalent Organic Framework Membranes

渗透力 化学 反向电渗析 纳米流体学 离子 化学工程 化学物理 功率密度 纳米技术 共价键 能量转换 材料科学 有机化学 正渗透 功率(物理) 热力学 反渗透 工程类 物理 生物化学 电渗析
作者
Li Cao,I‐Chun Chen,Cailing Chen,Digambar Balaji Shinde,Xiaowei Liu,Zhen Li,Zongyao Zhou,Yuting Zhang,Yu Han,Zhiping Lai
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (27): 12400-12409 被引量:118
标识
DOI:10.1021/jacs.2c04223
摘要

Nanofluidic membranes have been demonstrated as promising candidates for osmotic energy harvesting. However, it remains a long-standing challenge to fabricate high-efficiency ion-permselective membranes with well-defined channel architectures. Here, we demonstrate high-performance osmotic energy conversion membranes based on oriented two-dimensional covalent organic frameworks (COFs) with ultrashort vertically aligned nanofluidic channels that enabled efficient and selective ion transport. Experiments combined with molecular dynamics simulations revealed that exquisite control over channel orientation, charge polarity, and charge density contributed to high ion selectivity and permeability. When applied to osmotic energy conversion, a pair of 100 nm thick oppositely charged COF membranes achieved an ultrahigh output power density of 43.2 W m-2 at a 50-fold salinity gradient and up to 228.9 W m-2 for the Dead Sea and river water system. The achieved power density outperforms the state-of-the-art nanofluidic membranes, suggesting the great potential of oriented COF membranes in the fields of advanced membrane technology and energy conversion.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
LuoYixiang完成签到,获得积分10
5秒前
26秒前
CCC1230发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
53秒前
libob发布了新的文献求助10
58秒前
Hello应助CCC1230采纳,获得10
1分钟前
CCC1230完成签到,获得积分10
1分钟前
汉堡包应助Pengzhuhuai采纳,获得10
1分钟前
完美世界应助失眠奥特曼采纳,获得10
1分钟前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
GuiSHda完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Pengzhuhuai发布了新的文献求助10
2分钟前
Pengzhuhuai完成签到,获得积分10
2分钟前
Augustines完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
929发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
Pony完成签到,获得积分10
4分钟前
失眠奥特曼完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
称心芷巧完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
酷波er应助称心芷巧采纳,获得50
5分钟前
自己发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
CodeCraft应助自己采纳,获得10
5分钟前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3965717
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3510950
关于积分的说明 11155657
捐赠科研通 3245410
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1792876
邀请新用户注册赠送积分活动 874181
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804216