近代物理所反电渗析发电研究获进展

近日，中科院近代物理研究所材料研究中心纳米材料室研究员姚会军团队在一维/二维复合结构反电渗析发电研究方面取得进展，相关成果发表在国际期刊ACS Applied Materials & Interfaces上。

具有特殊结构的纳米通道除在离子分离、生物分子检测等领域发挥重要的作用之外，还可以借助其高的离子选择性和优异的离子整流特性作为反电渗析技术的核心部件用于反电渗析发电。

为制备出具有高功率和高效率的反电渗析发电结构，科研人员提出将PET锥形纳米通道与二维层状氧化石墨烯（GO）膜相结合制备出1D/2D复合结构，并系统研究了复合结构的反电渗析发电特性（图1）。

姚会军介绍，研究表明，一维/二维复合结构不仅在增加结构不对称性的基础上实现了离子整流效应的提升，而且还有效提升了发电电流和发电电压；通过系统研究不同浓度差、pH值、阳离子溶液以及PET结构对反电渗析发电性能的影响，最终获得的一维/二维复合结构发电功率最高可达118.2 pW，发电效率达40.3%（图2）。

该工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划项目的支持。