来自海水的零碳能源距离更近
麦吉尔大学的研究人员展示了一种技术，该技术可以生产结实，高性能的膜，以利用丰富的可再生能源。
蓝色能量(也称为渗透能量)利用两种不同盐度溶液混合时自然释放的能量，这种情况发生在世界上无数淡水和盐水汇合的位置。
捕获蓝色能量的关键在于选择性渗透的膜，该膜仅允许盐水的一种成分(水分子或溶解的盐离子)通过，而另一种则不能。
规模问题
迄今为止，诸如挪威的Statkraft发电厂之类的大型蓝色能源项目已经受到现有膜技术效率低下的阻碍。在实验室中，研究人员已经用奇异的纳米材料开发了膜，这些膜在其相对于其尺寸的可产生的功率量方面显示出了巨大的希望。但是，将这些逐渐消失的薄材料转变为足够大且坚固的组件以满足现实世界应用的需求仍然是一个挑战。
在最近发表在《纳米快报》(Nano Letters)上的结果中，麦吉尔(McGill)物理学家团队展示了一种可能为克服这一挑战开辟道路的技术。
在我们的项目，我们的目的，同时利用薄2D纳米材料的特殊选择性通过制造由通过氮化硅膜支持六方氮化硼(六方氮化硼)单层的混合膜，来补救固有的机械脆弱性问题”，解释主要作者哈蒂嘉Yazda，麦吉尔大学物理系博士后研究员。
麦吉尔制造的工具有助于研究
为了获得理想的选择性渗透特性，Yazda和她的同事使用了由McGill开发的一种称为尖端控制的局部击穿(TCLB)的技术，在其膜上“钻”出多个微观孔或纳米孔。在先前针对单个纳米孔的实验原型的研究的一项进展中，McGill团队能够利用TCLB的速度和精度来制备和研究具有各种孔径，数量和间距的多种纳米孔的膜。
“我们在纳米孔阵列中进行的孔-孔相互作用实验表明，最佳的膜选择性和总功率密度是通过孔间距获得的，该间距可以平衡对高孔密度的需求，同时在每个孔周围保持较大的带电表面(≥500nm) ”，亚兹达说。
研究人员说，已经成功地在尺寸为40µm²的膜表面上形成了20×20的孔阵列，TCLB技术可用于生产更大的阵列。
Yazda说：“这项研究的下一步自然是尝试扩大这种方法，不仅适用于大型发电厂，而且适用于纳米或微型发电机。”
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新能源
2021-05-27
