本网讯 近日，学校叶冬冬教授团队在盐差能利用与绿色制氢耦合研究方面取得新进展。研究团队提出一种纳米通道工程策略，通过连续微流控纺丝结合壳聚糖牺牲间隔层的选择性蚀刻，构筑出具有竖直纳米通道和互联多孔结构的疏松堆积纤维素/MXene纳米流体膜（LNM）。相关成果以题为“Nanochannel-Engineered Cellulose Nanofluidic Membrane Enables Self-Sustained High-Purity Hydrogen Production”的论文发表在《Advanced Functional Materials》。

盐差能来源于海水与河水之间的浓度差，具有可再生、稳定性强、分布广等优点，但其高效利用依赖兼具高离子选择性和快速离子传输能力的纳流体膜。针对传统二维膜易发生层间重堆叠、通道受限、通量不足等问题，研究团队将MXene、纤维素和壳聚糖协同构筑复合膜，其中壳聚糖作为可去除的牺牲间隔层，在微流控限域和鞘流剪切作用下促使片层有序排列；随后通过选择性蚀刻形成丰富连通孔道，在显著提升孔隙率与传质效率的同时，仍保留优异的阳离子筛分性能。

实验结果表明，该LNM的NaCl通量提升至较原始膜提高14.8倍，阳离子迁移数最高达到0.89。得益于优化的纳米通道调控，膜在浓海水/河水条件下实现66.5 W m^-2的超高输出功率密度，远超商业基准膜5.0 W m^-2。更重要的是，所收集的盐差能可直接驱动饱和盐水电解，实现自供能高纯度氢气生产，展现出“盐差能—化学能”一体化转换的应用潜力。该研究为低成本、高选择性纳流体膜的规模化制备提供了新路径，也为海洋盐差能高效利用与绿色氢能制备耦合提供了重要支撑。

学校为第一单位，袁开宇、舒悦、张蓝月、傅晓童等参与了该研究，叶冬冬教授与合肥工业大学王慧庆副教授为共同通讯作者，该研究得到国家自然科学基金、安徽省优秀青年科学基金等项目支持。

论文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.76670

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