本網(wǎng)訊 近日，我校材料與化學(xué)學(xué)院生物質(zhì)基可持續(xù)材料課題組（課題組網(wǎng)站：https://www.x-mol.com/groups/ydd）葉冬冬教授在《Nano Energy》(中科院一區(qū)top，IF=17.6) 發(fā)表纖維素纖維相關(guān)最新研究論文，題目為“High-Aligned Oppositely-Charged Nanocellulose/MXene Aerogel Membranes through Synergy of Directional Freeze-Casting and Structural Densification for Osmotic-Energy Harvesting”。
針對(duì)離子傳輸路徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)可顯著提高帶電納米通道的離子傳輸能力并實(shí)現(xiàn)高性能滲透能量收集的有效途徑。 該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)藻類(lèi)纖維素納米纖維和MXene納米片進(jìn)行化學(xué)修飾、冷凍鑄造和結(jié)構(gòu)致密化，制備帶有相反電荷和取向納米通道的纖維素/MXene氣凝膠膜（簡(jiǎn)稱(chēng)氣凝膠膜），顯著提升膜在低鹽濃度下的離子電導(dǎo)率（最大電導(dǎo)率為2.88× 10-3 S cm-1)。特別是，氣凝膠膜的輸出功率密度分別比抽濾和非取向氣凝膠膜提高2.97和4.89倍，證明納米結(jié)構(gòu)控制對(duì)提升輸出性能的必要性。 此外，由于MXene的光熱效應(yīng)，相反帶電單元在模擬人工海水/河水條件及模擬陽(yáng)光下實(shí)現(xiàn)8.87 W m-2的最大輸出功率密度，并在持續(xù)運(yùn)行168小時(shí)后仍保持高發(fā)電水平。作為概念驗(yàn)證，我們?cè)O(shè)計(jì)并串聯(lián)九個(gè)相反電荷單元，成功輸出1.85 V 電壓并驅(qū)動(dòng)電子計(jì)算器等工作。這項(xiàng)研究揭示具有取向納米結(jié)構(gòu)的可再生材料可實(shí)現(xiàn)高性能滲透能收集。
本論文第一單位為安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)材料與化學(xué)學(xué)院，通訊作者為我校葉冬冬教授，共同通訊作者為安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)焦晨璐副教授和合肥工業(yè)大學(xué)王慧慶副教授。（文圖/葉冬冬 編輯/張飛 預(yù)審/許云輝 審核/夏曉昀）
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285524001988?via=ihub
