【CCS Chem.】吉林大学朱轩伯：基于智能离子通道的多功能集成器件-面向无机废水的盐差能高效收集和污染源实时在线监测

吉林大学朱轩伯研究团队通过分子结构设计，将联吡啶引入金属有机框架材料，构建了具有Ni(II)响应性的智能纳米离子通道隔膜材料。该材料具有优异的离子选择性和渗透性，实现了高效的盐差发电，发电功率较商品化材料提高了近6倍。同时，纳米限域孔道能够形成Ni(II)检测空间，实现灵敏的离子响应性，当污染源Ni(II)出现时，跨膜离子电流减小约20倍。团队还基于Poisson-Nernst-Planck方程模型开展了有限元仿真研究，优化了材料和器件结构，开发了无机废水盐差能绿色收集和污染源实时在线监测的集成器件。该研究为高效清洁能源器件的材料开发奠定了基础，为多功能集成器件的设计提供了思路。