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新聞網(wǎng)訊 近日,，我校隋坤艷教授團隊在鹽差發(fā)電領(lǐng)域取得重要進展，研究成果發(fā)表在材料領(lǐng)域頂級期刊《Advanced Functional Materials》上,，題目為“Anti-Swelling 3D Nanohydrogel for Efficient Osmotic Energy Conversion”（DOI：10.1002/adfm.202416425）,，論文的第一單位為青島大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，通訊作者為我校隋坤艷教授,、隨欣教授及北京航空航天大學(xué)高龍成教授,，第一作者為材料科學(xué)與工程學(xué)院2022級碩士研究生林存才。

化石燃料的枯竭帶來環(huán)境污染,、資源短缺等問題,，海水和河水的鹽度差之間存在的滲透能，作為新型清潔能源備受關(guān)注,。利用反電滲析(RED)技術(shù)進行滲透能轉(zhuǎn)換是目前最有效的技術(shù)手段,。離子選擇膜作為該工藝的關(guān)鍵部件，必須具備較高的功率密度和機械強度,。聚電解質(zhì)水凝膠材料以其高電荷密度而聞名,，是良好的選擇性膜材料，但其不可避免的膨脹問題對離子選擇性和機械強度都有嚴重影響,。

為了最大限度地發(fā)揮水凝膠的優(yōu)勢,，同時克服其局限性，我們首次開發(fā)了一種在納米多孔聚酰亞胺膜內(nèi)原位聚合的抗膨脹3D納米水凝膠。這種創(chuàng)新的復(fù)合結(jié)構(gòu)具有出色的抗膨脹能力,，膨脹率從純水凝膠的593.2%降至37.5%,，且尺寸沒有明顯變化。膜的機械強度達到89.5 MPa,，比純水凝膠的機械強度提高了2個數(shù)量級,。值得注意的是，抗膨脹的3D納米水凝膠還表現(xiàn)出優(yōu)異的滲透能量轉(zhuǎn)換性能,，產(chǎn)生高達48.5 W/m²的功率密度,，本文為解決滲透能量轉(zhuǎn)換中膜的溶脹效應(yīng)提供了新思路。

上述研究獲得國家自然科學(xué)基金（No. 22005162, 22175009）,、山東省泰山學(xué)者計劃（No. tstp20231226）,，山東省自然科學(xué)基金(No. ZR2020QE093)的資助。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202416425.