新聞網訊 近日，我校隋坤艷教授團隊在鹽差發電領域取得重要進展，研究成果發表在材料領域頂級期刊《Advanced Functional Materials》上，題目為“Anti-Swelling 3D Nanohydrogel for Efficient Osmotic Energy Conversion”（DOI：10.1002/adfm.202416425），論文的第一單位為青島大學材料科學與工程學院，通訊作者為我校隋坤艷教授、隨欣教授及北京航空航天大學高龍成教授，第一作者為材料科學與工程學院2022級碩士研究生林存才。
化石燃料的枯竭帶來環境污染、資源短缺等問題，海水和河水的鹽度差之間存在的滲透能，作為新型清潔能源備受關注。利用反電滲析(RED)技術進行滲透能轉換是目前最有效的技術手段。離子選擇膜作為該工藝的關鍵部件，必須具備較高的功率密度和機械強度。聚電解質水凝膠材料以其高電荷密度而聞名，是良好的選擇性膜材料，但其不可避免的膨脹問題對離子選擇性和機械強度都有嚴重影響。
為了最大限度地發揮水凝膠的優勢，同時克服其局限性，我們首次開發了一種在納米多孔聚酰亞胺膜內原位聚合的抗膨脹3D納米水凝膠。這種創新的復合結構具有出色的抗膨脹能力，膨脹率從純水凝膠的593.2%降至37.5%，且尺寸沒有明顯變化。膜的機械強度達到89.5 MPa，比純水凝膠的機械強度提高了2個數量級。值得注意的是，抗膨脹的3D納米水凝膠還表現出優異的滲透能量轉換性能，產生高達48.5 W/m2的功率密度，本文為解決滲透能量轉換中膜的溶脹效應提供了新思路。
上述研究獲得國家自然科學基金（No. 22005162, 22175009）、山東省泰山學者計劃（No. tstp20231226），山東省自然科學基金(No. ZR2020QE093)的資助。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202416425.
魯公網安備 37021202000856號 
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