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中科院理化所闻利平研究员团队《JACS》:受TRPM4启发!Cation-π助力高效盐差能转换!

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-07-21 07:50
    

主要观点总结

本文介绍了中科院理化所的研究团队如何利用生命体中的TRPM4阳离子选择性通道的结构特点,通过组装技术制备了具有优异阳离子选择性的纳米通道膜(CNM)。该膜在盐差能转换方面表现出高效率,最大输出功率密度达到5.7 W m-2,能量转换效率高达46.5%。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及重要性

盐差能是一种可持续的绿色能源。传统离子传输膜的离子选择性较低,限制了盐差能的转换效率。提高离子传输膜的离子选择性是实现高效率盐差能转换的关键。

关键观点2: 研究方法与策略

研究团队受到生命体中TRPM4阳离子选择性通道的启发,通过组装技术制备了CNM。利用cation-π和离子相互作用构筑了Na+激活的埃米级离子通道,实现了优异的阳离子选择性。

关键观点3: 研究成果与表现

CNM在50倍盐度梯度下表现出超高的阳离子选择性,Na+迁移数达到0.982,远高于Cl-迁移数。最高输出功率密度为5.7 W m-2,能量转换效率高达46.5%。长期运行中性能没有明显衰减,具有应用可行性。

关键观点4: 研究意义与展望

该研究提供了一个有效的阳离子选择性通道构筑策略,可以应用于离子选择性传输相关的应用中。对于盐差能的开发利用具有重要意义,有助于推动绿色能源领域的发展。


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