利用具有离子选择性的纳米通道实现浓度梯度差发电

摘要

利用纳米多孔阳极氧化铝膜的纳米孔阵列,实现了浓度梯度差发电.通过纳米孔阵列两侧浓度梯度差的改变,分析了输出功率与浓度梯度差的关系,并报道了短路电流和开路电压随时间的演化规律.基于纳米孔与输运离子的静电相互作用原理,我们发现平均孔径约25 nm的纳米多孔阳极氧化铝膜对离子输运具有选择透过性.进一步,通过引入纳米颗粒对纳米多孔阳极氧化铝膜进行修饰,输出功率提高了近18倍,而且纳米孔阵列的离子选择性发生变化.我们初步认为这可能与纳米颗粒与纳米孔阵列的复合结构的离子选择性相关.