异质纳米通道膜在高盐体系中渗透能回收获揭示

发布时间：2024-01-25 16:12 原文链接：异质纳米通道膜在高盐体系中渗透能回收获揭示

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1月24日，西安建筑科技大学环境与市政工程学院、陕西省膜分离技术研究院团队在膜分离领域取得突破，相关研究成果发表在《自然-通讯》上。

具有离子分离特性的功能薄膜是渗透能回收的关键。然而，在实际渗透能的回收过程中，水体的高盐浓度往往导致分离膜的离子选择性和扩散性发生大幅下降，从而严重制约了该项技术的应用与推广。

针对上述问题，膜分离团队开发了基于二维蛭石纳米材料的异质纳米通道膜，通过独特的结构设计，实现了“初步富集+二次分离”的离子输运过程。得益于此，即使在高浓度盐度为5M（盐度梯度为500倍）的极端条件下，蛭石纳米通道膜仍表现出高效稳定的渗透能回收性能，输出功率密度（Pmax）可达到33.76W/㎡。为了进一步证明该体系在实际高盐环境渗透能收集场景中的应用性能，团队选用多种青海当地的实际盐湖卤水进行了验证，并获得了最高25.9W/㎡的功率密度。该工作展现了在实际高盐卤水、工业废水中实现渗透能有效收集的潜力，对于可持续能源的发展具有重要的意义。