科研進展
近代物理所在一維/二維復(fù)合結(jié)構(gòu)反電滲析發(fā)電研究方面獲進展
近日，中科院近代物理研究所材料中心納米材料室科研人員在一維/二維復(fù)合結(jié)構(gòu)反電滲析發(fā)電研究方面取得進展，相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊ACS Applied Materials & Interfaces上。
具有特殊結(jié)構(gòu)的納米通道除在離子分離、生物分子檢測等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用之外，還可以借助其高的離子選擇性和優(yōu)異的離子整流特性作為反電滲析技術(shù)的核心部件用于反電滲析發(fā)電。
為制備出具有高功率和高效率的反電滲析發(fā)電結(jié)構(gòu)，科研人員提出將PET錐形納米通道與二維層狀氧化石墨烯（GO）膜相結(jié)合制備出1D/2D復(fù)合結(jié)構(gòu)，并系統(tǒng)研究了復(fù)合結(jié)構(gòu)的反電滲析發(fā)電特性（圖1）。
研究表明，1D/2D復(fù)合結(jié)構(gòu)不僅在增加結(jié)構(gòu)不對稱性的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了離子整流效應(yīng)的提升，而且還有效提升了發(fā)電電流和發(fā)電電壓；通過系統(tǒng)研究不同濃度差、pH值、陽離子溶液以及PET結(jié)構(gòu)對反電滲析發(fā)電性能的影響，最終獲得的1D/2D復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)電功率最高可達118.2 pW，發(fā)電效率達40.3%（圖2）。
該工作得到國家自然科學(xué)基金和國家重點研發(fā)計劃項目的支持。
文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c05247
（納米材料室 供稿）
