清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Light-Augmented Multi-ion Interaction in MXene Membrane for Simultaneous Water Treatment and Osmotic Power Generation

渗透力 离子 废水 水溶液中的金属离子 材料科学 功率密度 膜透性 化学工程 化学 环境科学 正渗透 环境工程 功率(物理) 反渗透 工程类 物理 有机化学 量子力学 生物化学
作者
Jiaxiang Xia,Hongfei Gao,Shangfa Pan,Tao Huang,Li Zhang,Kunyan Sui,Jun Gao,Xueli Liu,Lei Jiang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (24): 25269-25278 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c08487
摘要

The mixing of wastewater and natural water releases abundant osmotic energy. Harvesting this energy could significantly reduce the energy and economic cost of water treatment, leading to sustainable wastewater treatment technology. Yet, such energy harvesting is highly challenging because it requires a material that is highly permeable to nontoxic ions while rejecting toxic ions in wastewater to reach high power density and prevent environmental pollution. In this work, we demonstrate that a light-augmented biomimetic multi-ion interaction in an MXene membrane can simultaneously realize high permeability of Na+ ions for enhanced osmotic power generation and high selectivity to heavy metal ions up to a ratio of 2050 for wastewater treatment. The Na+ permeability is enhanced by the photothermal effect of the MXene membrane. The transport of heavy metal ions, however, is suppressed because, under angstrom-confinement, heavy metal ions are strongly electrostatically repelled by the increased number of permeating Na+ ions. As a result, the membrane can stably generate osmotic power from simulated industrial wastewater, and the power density can be enhanced by 4 times under light illumination of approximate 1 sun intensity. This work highlights the importance of multi-ion interaction for the transport properties of ionic materials, which remains rarely investigated and poorly understood in previous studies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
英俊的铭应助飞快的映菱采纳,获得10
10秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
11秒前
123完成签到 ,获得积分10
11秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
21秒前
不安的如天完成签到,获得积分10
34秒前
1分钟前
xc完成签到,获得积分10
1分钟前
鳗鱼从安发布了新的文献求助10
1分钟前
曾经不言完成签到 ,获得积分10
1分钟前
JamesPei应助雁菡清清采纳,获得20
2分钟前
冷静的尔竹完成签到,获得积分10
2分钟前
creep2020完成签到,获得积分0
2分钟前
muriel完成签到,获得积分0
2分钟前
e746700020完成签到,获得积分10
2分钟前
Axs完成签到,获得积分10
2分钟前
Akim应助Skywings采纳,获得30
3分钟前
fengqiwu完成签到,获得积分10
3分钟前
喻初原完成签到 ,获得积分10
3分钟前
司岚完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
司岚发布了新的文献求助10
4分钟前
tlh完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
汉堡包应助德芙纵向丝滑采纳,获得10
4分钟前
5分钟前
大方的笑萍完成签到 ,获得积分10
5分钟前
雁菡清清给雁菡清清的求助进行了留言
5分钟前
luqi发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
艳艳宝完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
科研肥料发布了新的文献求助10
6分钟前
singlehzp完成签到 ,获得积分10
6分钟前
浚稚完成签到 ,获得积分10
6分钟前
cc完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
我是老大应助科研通管家采纳,获得50
6分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444681
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258513
关于积分的说明 17591285
捐赠科研通 5504070
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901501
邀请新用户注册赠送积分活动 1878497
关于科研通互助平台的介绍 1717933