通过纳米膜提取盐度梯度能是获得清洁可再生能源的有效途径。然而，稳定性差、内阻大、选择性低的膜会限制膜的输出性能。
近日，澳大利亚迪肯大学Weiwei Lei，Xungai Wang，Dan Liu报道了一种集成Mxene−BN纳米通道的Ti3C2Tx Mxene/BN（MXBN）膜，用于盐度梯度能量收集，具有良好的稳定性和增强的输出性能。
文章要点
1）研究人员采用LiF/HCl腐蚀法制备了Ti3C2Tx纳米薄片，该方法可以去除铝原子并使所制备的纳米薄片上的缺陷最小化。采用尿素辅助固体剥离法制备了BN纳米片，通过透析法去除尿素后得到乳白色BN纳米片分散体。用一定量的MXene和BN混合分散体进行真空过滤，制备了MXBN膜。
2）研究发现，插入BN纳米片可减少离子传输的内阻，同时增加扩散电流。通过调节杂化膜中的BN含量，可以调节器件的输出电流和电压，从而获得较高的输出功率密度。当BN含量为44 wt%时，MXBN膜的输出功率密度达到2.3 W/m2，几乎是原始Mxene膜的两倍。此外，在336 K下，膜器件的输出功率密度可进一步提高到6.2 W/m2，并且在321 K下性能可稳定10 h，表现出良好的水溶液稳定性。
这项工作不仅提出了一种用于调节通道特性的2D−2D结构，而且促进了2D层状膜在离子传输、能量提取和其他纳米流体应用方面的进一步发展。
参考文献
Guoliang Yang, et al, Stable Ti3C2Tx MXene−Boron Nitride Membranes with Low Internal Resistance for Enhanced Salinity Gradient Energy Harvesting, ACS Nano
DOI: 10.1021/acsnano.0c09845
https://doi.org/10.1021/acsnano.0c09845
