GO-PDDA非对称膜

中和能高功率回收

通过不对称表面电荷设计，该膜实现了定向离子传输与膜内中和，有效抑制浓差极化，为酸碱废液的能量回收提供了新途径。

Wang, Zixin · Zhu, Chenguang · Pan, Shangfa · Fan, Jilong · Tianwen, Wang · 高军

Journal of Membrane Science 2026

具体参数

峰值功率密度

{'zh': '265.92', 'en': '265.92'} W m⁻²

峰值功率密度

{'zh': '16.87', 'en': '16.87'} W m⁻²

技术优势

抑制浓差极化

不对称表面电荷引导H⁺/OH⁻定向迁移，在通道内完成中和，减轻了均相膜常见的离子耗尽层。

实现高功率密度

在1 M HCl/NaOH梯度下，峰值功率密度达到265.92 W m⁻²（0.03 mm²活性面积），远超传统反向电渗析。

可放大制备

当活性面积从0.03 mm²增加到3.14 mm²（约100倍），功率密度仍保持16.87 W m⁻²，表明性能未随面积剧烈衰减。

应用场景

• 废液能量回收：从酸碱废液中回收吉布斯自由能，减少热废。
• 纳流控器件：用作纳流控膜，在通道内实现定向离子输运和中和。
• 反向电渗析：替代传统均相膜，抑制浓差极化，提升RED功率密度。
• 微纳能源收集：在微纳米尺度高效转换酸碱化学能为电能。