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!

Asymmetric Pore Engineering in Covalent Organic Framework Membrane for Effective Osmotic Energy Conversion

反向电渗析 膜 共价有机骨架 化学工程 渗透力 离子键合 共价键 化学 选择性 氢键 电导率 分子 材料科学 亚胺 离子 离子运输机 离子电导率 分解水 化学物理 分子内力 纳米技术 密度泛函理论 半透膜 离子液体 多孔性 多孔介质 扩散 无机化学 平均力势 聚合物 超分子化学 氢 纳滤 正渗透
作者
Ki Ryuk Bang,Choah Kwon,Ye Ji Shin,Nam Ho Kwon,Jinseok Koh,Young Yong Kim,Sangtae Kim,Eun Seon Cho
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:20 (25): 18521-18532
标识
DOI:10.1021/acsnano.6c07228
摘要

Reverse electrodialysis (RED) generates electrical energy from salinity gradients via selective ion transport across membranes. Covalent organic frameworks (COFs) are attractive membrane materials due to their well-defined porous architecture and robust covalent linkages. Particularly, imine-based COF membranes exhibit high ion selectivity and excellent structural stability from intramolecular hydrogen bonds and aligned channels; however, these hydrogen-bond networks create hydrophobic nanochannels that disturb the interaction with water molecules and limit ionic conductivity. Here, we introduce an imine-based COF membrane with asymmetric channel structures to improve the RED performance by modulating ion transport along the diffusion path. The asymmetric channels are formulated by treating one side of the membrane with an alkaline solution. This process partially hydrolyzes imine bonds, regenerates original functional groups, disrupts hydrogen bonding, and imparts hydrophilicity to the treated region while retaining the crystalline framework on the untreated side. The resulting gradient in pore chemistry enhances ionic conductivity without fully compromising selectivity. The optimized membrane achieves an output power density of 6.07 W/m 2 under a 50-fold salinity gradient─14.8 times higher than the pristine COF. These results demonstrate that localized chemical modifications of nanochannel environments can effectively modulate ion transport, providing a versatile strategy for designing asymmetric membranes with a tunable balance between conductivity and selectivity for advanced energy conversion and environmental applications.
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
柔弱的铅笔完成签到,获得积分10
1秒前
Imran完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4的应助被54132123采纳,获得30
17秒前
25秒前
壮观幻波完成签到,获得积分10
27秒前
369ninja发布了新的文献求助10
27秒前
蓝天的应助被紫熊采纳,获得10
32秒前
系统昵称完成签到,获得积分10
34秒前
外向夜阑完成签到,获得积分10
35秒前
坦率寻菡完成签到,获得积分10
58秒前
洁净香寒完成签到,获得积分10
1分钟前
小吃包张张完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
自然的绮山完成签到,获得积分10
1分钟前
54132123发布了新的文献求助30
1分钟前
脑洞疼的应助被369ninja采纳,获得10
1分钟前
朴素的懿轩完成签到,获得积分10
1分钟前
dbc1234完成签到,获得积分10
1分钟前
冷傲的傲霜完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
369ninja发布了新的文献求助10
2分钟前
缓慢的雨筠完成签到,获得积分10
2分钟前
紫熊完成签到,获得积分10
2分钟前
Johnny19完成签到,获得积分10
2分钟前
开放的乐驹完成签到 ,获得积分10
2分钟前
聪明的煎蛋完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Saint发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
54132123发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
快乐的文博完成签到,获得积分10
3分钟前
懵懂的念波完成签到,获得积分10
3分钟前
田様的应助被369ninja采纳,获得10
3分钟前
Saint完成签到,获得积分10
3分钟前
cocolinfly完成签到 ,获得积分10
3分钟前
灿烂而孤独的八戒完成签到 ,获得积分0
3分钟前
3分钟前
渡人舟的应助被科研通管家采纳,获得15
3分钟前
54132123发布了新的文献求助10
3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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076014
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494099
关于积分的说明 21378097
捐赠科研通 7643840
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399967
关于科研通互助平台的介绍 2529698
邀请新用户注册赠送积分活动 2438642