Highly ionic conductive and mechanically strong MXene/CNF membranes for osmotic energy conversion

文献情報

出版日 2021-12-07
DOI 10.1039/D1SE01729B
インパクトファクター 6.367
著者

Zhe Sun, Zongxia Gao, Zhu Shan, Liangmao Xu


原文を見る

要旨

Controllable ion transport in nanofluidic membranes is highly desirable for industrial applications, including energy harvesting, molecular separation, and nanofiltration. However, the nanofluidic materials synthesized using the traditional approach still suffer from complex preparation, insufficient charge density, and poor aqueous stability. Herein, we describe a mechanically robust nanofluidic membrane coupled with highly charged lamellar nanochannels, which is formed through the sequential bridging and alignment of MXene nanosheets and TEMPO-oxidized cellulose nanofibers (MXene/CNF). The ion conductivity of the MXene/CNF membrane reached up to 4 × 10−3 S cm−1 at a low KCl concentration, while its tensile strength was as high as 171.2 MPa. The MXene/CNF membrane also showed prominent aqueous stability and maintained its high ion conductivity over a period of 10 days. Moreover, an osmotic energy generator based on the MXene/CNF membrane yielded the maximum output power density of 0.15 W m−2 at 1000-fold concentration gradient. The results demonstrated that the MXene/CNF-based nanofluidic membrane can be effectively utilized in the development of high-performance osmotic energy conversion devices.

関連文献

Control of dark current in photoelectrochemical (TiO2/I−–I3−) and dye-sensitized solar cells

Seigo Ito, Paul Liska, Pascal Comte, Raphaël Charvet, Peter Péchy, Udo Bach, Lukas Schmidt-Mende, Shaik Mohammed Zakeeruddin, Andreas Kay, Mohammad K. Nazeeruddin, Michael Grätzel

2005-08-02 Communication

DOI: 10.1039/B505718C

Palladium(0) alkyne complexes as active species: a DFT investigation

Mårten Ahlquist, Giancarlo Fabrizi, Sandro Cacchi, Per-Ola Norrby

2005-07-20 Communication

DOI: 10.1039/B507784B

Layer-by-layer assembly of charged poly(phenylacetylene)s with induced macromolecular helicity

Katsuhiro Maeda, Yasuaki Matsushita, Muneyoshi Ezaka

2005-07-26 Communication

DOI: 10.1039/B507863F

Back cover

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/B511668F

Targeting of mixed sequence double-stranded DNA using pyrene-functionalized 2′-amino-α-l-LNA

Patrick J. Hrdlicka, T. Santhosh Kumar, Jesper Wengel

2005-07-21 Communication

DOI: 10.1039/B506986F

The elusive phosphorescence of pyrromethene–BF2 dyes revealed in new multicomponent species containing Ru(ii)–terpyridine subunits

Maurilio Galletta, Sebastiano Campagna, Manuel Quesada, Gilles Ulrich, Raymond Ziessel

2005-07-26 Communication

DOI: 10.1039/B507196H

Dynamic helicity inversion in an octahedral cobalt(ii) complex system via solvato-diastereomerism

Hiroyuki Miyake, Hideki Sugimoto, Hitoshi Tamiaki, Hiroshi Tsukube

2005-08-02 Communication

DOI: 10.1039/B506130J

Self-repairing polymers: poly(dioxaborolane)s containing trigonal planar boron

Weijun Niu, Caroline O'Sullivan, Brett M. Rambo, Mark D. Smith, John J. Lavigne

2005-07-28 Communication

DOI: 10.1039/B504634C

A new simple synthesis of poly(thiophene-methine)s

Md. Badruz Zaman, Dmitrii F. Perepichka

2005-07-20 Communication

DOI: 10.1039/B506138E

Gold nanoparticle-based competitive colorimetric assay for detection of protein–protein interactions

Charng-Sheng Tsai, Ting-Bin Yu, Chao-Tsen Chen

2005-07-28 Communication

DOI: 10.1039/B507237A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンの主な用途は何ですか?

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンは、主に医薬品および農薬の製造に使用されます。また、合成化学の一部として研究用材料としても利用されます。

41608-73-52-Methoxy-4-(methyls...
化合物よくある質問

4-溴甲基-3-甲氧基苯甲酸は安全ですか?

安全ではありません。触覚や吸入に注意が必要で、適切な防護具を使用してください。

118684-13-24-(Bromomethyl)-3-me...
化合物よくある質問

4,6-二氯-N-甲基ピラミジンアミンの代替品はありますか?

代替品としては、4,6-二クロロピラミジンアミンや他のピラミジン系化合物が考えられます。ただし、目的と用途によって最適な代替品は異なります。

10397-15-64,6-Dichloro-N-methy...
化合物よくある質問

6-氯-4-甲基-1H-吲哚を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-氯-4-甲基-1H-吲哚の廃棄物は、適切な容器に収集し、密閉して保管します。温度は常温、湿度は低く、直射日光を避けて保管することを推奨します。廃棄処理は専門...

885520-84-36-chloro-4-methyl-1H...
化合物よくある質問

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドのCAS番号は207974-08-1です。この化合物はGHS分類で毒性物質と有害な反応物質として分類されます...

207974-08-1[2-Fluoro-4-(trifluo...
化合物よくある質問

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸はどのように保存すればよいですか?

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸は、室温で暗所に保管し、乾燥した環境で保存することを推奨します。容器は密閉性の...

19811-64-44-Nitrophenyl N-[(be...
化合物よくある質問

イソデスロラタドリンの代替品はありますか?

イソデスロラタドリンの代替品としては、デスロラタドリンや他の抗ヒスタミン薬が挙げられます。具体的には、デスロラタドリン、ラセカミド、フェルタドリンなどが、症状や...

183198-49-4Iso Desloratadine
化合物よくある質問

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐はどのように合成されますか?

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐の一般的な合成方法は、メタノール中で5-メトキシ-1,2,3,4-四ヒュドロイソキシンを塩酸で塩化します。この反応で...

103030-69-95-Methoxy-1,2,3,4-te...
化合物よくある質問

4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸についての法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号6471-78-9の4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸は、GHS分類では corrosive(腐食性)と識別されます。EUのREAC...

6471-78-94-Amino-5-Methoxy-2-...
化合物よくある質問

甲基孕酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

甲基孕酮の取り扱いは、PPE(個人保護具)の使用が必要な重要な安全事項を伴います。防塵マスク、ゴーグル、手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使...

204063-33-22-[(Diphenylmethyl)a...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。