近日，中国科大苏州高等研究院张振教授团队在Angewandte Chemie International Edition上发表题目为“Efficient Solar-osmotic Power Generation from Bioinspired Anti-fouling 2D WS2 Composite Membranes”的研究论文。

由海水河水盐度差形成的渗透能，又被称为蓝色能源，是一种储量大，日变化稳定的理想可再生能源，通过反向电渗析技术可将其直接转化为电能，缓解能源危机及环境污染等问题。将具有限域离子传输动力学的纳米流体通道膜用于反向电渗析，有望实现渗透能的高效提取。二维材料具有天然层间通道，丰富的表面特性及良好的可加工性，被视为构筑纳流通道膜的理想单元，然而，为提高其渗透能转换性能，通常需要对重构二维材料膜进行改性设计，过程复杂且成本高昂。

本研究以典型的二维材料二硫化钨为研究对象，构建仿生复合膜用于太阳能辅助的高性能渗透能转换。通过施加光照可以同步调控该纳流通道膜表面状态（温度，电荷密度），构筑跨膜温度梯度和电荷梯度，共同促进阳离子跨膜传输。结合理论模拟进一步揭示了外场在调控纳流通道离子传输中的协同机制。该工作发展了可持续能源（太阳能，渗透能）耦合产能策略，并提出外场协同调控离子传输机制，为解决纳米流体能量转换及其他具有相似概念的应用（如离子筛分、脱盐等）中的问题提供了普适化策略。

外场协同促进渗透能转换示意图

本工作由中国科学技术大学苏州高等研究院张振教授团队与中科院理化技术研究所闻利平研究员团队合作完成，张振教授与闻利平研究员为本文的共同通讯作者，中国科学技术大学苏州高等研究院为本文的共同通讯单位。

论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202302938