利用海水和河水之间的盐度梯度，通过纳米孔膜提取渗透能是获取可再生和可持续能源的一种有效途径。尽管纳米孔基膜的最新进展重振了蓝色能源的应用前景，但其能量转换受到纳米膜问题，如高内阻或低选择性的严重阻碍。

基于此，阿卜杜拉国王科技大学Husam N. Alshareef报道了通过重堆积纳米孔2D Ti3C₂T_x MXene薄膜作为纳米流体平台来制备用于高性能渗透发电的可伸缩层状膜。

文章要点

1）研究人员通过简单的H₂SO₄基刻蚀特意将纳米孔引入到MXene薄膜中。使用温和的酸性氧化剂，即H₂SO₄，从无孔到多孔的转变既不会恶化Ti₃C₂T_x薄片的结晶度，也不会影响未刻蚀部分的表面功能性。

2）采用这种方法，纳米孔MXene层状膜能够克服渗透性和选择性之间的权衡，表现出比原始膜更强的渗透性。而这种增强的渗透扩散是由形成的较低的离子渗透能垒支持的。此外，具有较高堆积密度的纳米孔Ti₃C2T_x MXene膜在100 h的操作和模拟海浪条件下都表现出较长的稳定性。

这种纳米多孔层状结构的性能表明，通过MXene基膜实现高效渗透能量转换是一条可行的途径。

参考文献

Seunghyun Hong, et al, Porous Ti₃C₂T_x MXene Membranes for Highly Efficient Salinity Gradient Energy Harvesting, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c08347

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c08347