从工业废水中收集渗透能是一种经常被忽视的电力来源，可以作为综合分布式能源系统的一部分。然而，这一概念要求新一代廉价的离子选择膜必须能承受高/低pH的苛刻化学条件，具有高温弹性，表现出优异的机械性能，并支持高离子电导率。
近日，澳大利亚迪肯大学Weiwei Lei，Dan Liu，密歇根大学安娜堡分校Nicholas A. Kotov报道了芳纶纳米纤维（ANFs）具有高的化学/热稳定性、机械强度、韧性和表面电荷密度等优点，使其能够从废水稀释产生的pH梯度中获得高性能渗透能。
文章要点
1）实验结果显示，在pH为0的条件下，ANF膜在240 h以上的平均输出功率密度为17.3 W m−2。此外，利用芳纶的高温弹性，在70 °C时，输出功率密度进一步提高到77 W m−2，这是工业废水的典型输出。与目前最先进的ANF膜相比，这种输出功率性能提高了10倍，ANF膜具有类似Kevlar的环境坚固性。
2）这种能量收集效率的提高归功于ANF的高质子选择性。因此，这项研究所实现的较大膜面积的高输出功率密度，以及从可回收材料中合成无氟化钠化合物，为可扩展的废水能量收集打开了大门。
参考文献
Cheng Chen, et al, Aramid Nanofiber Membranes for Energy Harvesting from Proton Gradients, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202102080
https://doi.org/10.1002/adfm.202102080
