海水和河水之間的滲透壓差是一種很有前景的可再生能源，當前的滲透能轉換過程功率輸出十分有限，主要是沒有專門用于滲透能轉換的高性能的離子選擇性透過膜。具有可控離子傳輸行為的納米流體通道能夠實現高性能的反向電滲析，促進對可再生滲透能的高效捕獲。

近日，中科院理化所仿生智能界面科學中心江雷、聞利平團隊系統地總結了基于納流體的滲透能量轉換技術：詳細講述了該領域的發展歷史，比較了納米流體通道膜相對于商業離子交換膜在結構和功能上的優點；介紹了兩種典型的滲透能量轉換裝置，并從熱力學分析了其能量轉換過程以及電解質種類的影響；從有無表面可離子化基團的角度，講述了材料在水中的若干種典型帶電機制，并進一步介紹了可以實現高性能滲透能量轉換的若干先進膜結構，即離子二極管膜、具有三維界面膜、插層膜、多層膜、離子電纜膜以及界面生長膜；闡述了可以有效降低膜阻抗，促進滲透能量轉換的幾種典型策略；介紹了與納米流體膜相關的其他能量轉換體系，即光電轉換、液壓電轉換、熱電轉換和熱滲透能量轉換；反向電滲析膜堆由多層的陽離子/陰離子選擇性膜以及濃縮/稀釋的電解質溶液構成。

納米流體通道用于滲透能轉換

研究人員進一步介紹了傳統離子交換膜反向電滲析膜堆與其他技術的耦合聯用，如脫鹽、電化學水裂解、光電化學水裂解、微生物電解池和微生物燃料電池等，可能會為這些技術帶來革命；最后，從基礎和應用的角度分別對該領域進行了展望。

相關綜述論文以Nanofluidics for osmotic energy conversion為題發表于Nature Reviews Materials上。

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