齐鲁工大/山东省科学院王振教授团队 AFM:利用“自下而上”策略合成类细胞壁结构的抗膨胀水凝胶用于渗透能收集
2025-03-27 来源:高分子科技
能源转型背景下,渗透能技术以其环境适应性与高效能转化特性成为清洁能源研究前沿,其中反向电渗析(RED)的核心突破点在于离子选择性膜的性能优化。尽管二维膜技术持续发展,但制备复杂度与成本问题仍阻碍其规模化应用。研究表明,三维网络聚电解质水凝胶通过带电单体构建的多孔架构,兼具高离子选择性与低成本优势,显著推进渗透能技术实用化进程。该材料虽存在过度亲水引发的膨胀形变问题,导致机械/电化学性能衰退,但通过双网络构建、疏水改性及物理交联等协同策略已实现体系稳定运行,证实其长期收集渗透能的工程可行性。进一步简化制备工艺并强化环境兼容性,将成为该材料产业化应用的关键突破方向。
图1 CMC-pAA-DLS凝胶网络结构模型
图2 改性木质素磺酸钠与CMC-pAA-DLS凝胶的合成。
图5 CMC-pAA-DLS基水凝胶的渗透能输出性能。(a)渗透能输出装置示意图;(b)不同组分水凝胶的渗透能输出功率密度;(c)不同木质素含量CMC-pAA-DLS水凝胶的渗透能输出功率密度;(d)不同CMC含量CMC-pAA-DLS水凝胶的渗透能输出功率密度;(e)不同厚度CMC-pAA-DLS水凝胶的C-V曲线;(f) CMC-pAA-DLS凝胶连续运行2500秒的V-T曲线;(g)不同试验区下的最大输出功率密度;(h)不同盐度梯度下渗透能输出功率密度;(i)真实海水/湖水与实验室模拟海水功率密度对比。
原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202502946
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(责任编辑:xu)
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