一种MXene膜在反向电渗析发电中的应用制造技术

技术编号:21203651 阅读:46 留言:0更新日期:2019-05-25 02:20
本发明专利技术提供了一种MXene膜在反向电渗析发电中的应用,该MXene膜具有二维层状结构,其厚度为1‑30μm,单片层间距为0.1‑0.5nm。将MXene膜应用在反向电渗析发电中,可以获得膜导电率更大、离子传导能力更强、离子交换容量更大、膜电阻更小、离子选择性更强的发电系统,进而提供较高的发电效率,且维持时间长;另一方面,在反向电渗析发电过程应用MXene膜,可以扩大浓盐溶液和稀盐溶液的浓度及pH范围,在浓度差较小、酸性和碱性环境中都能保证较高的发电效率,在反向电渗析领域具有良好的应用前景。

Application of MXene Film in Reverse Electrodialysis Power Generation

The invention provides an application of MXene film in reverse electrodialysis power generation. The MXene film has a two-dimensional layered structure with a thickness of 1_30 um and a single layer spacing of 0.1_0.5 nm. The application of MXene membrane in reverse electrodialysis power generation can obtain a power generation system with higher conductivity, stronger ionic conductivity, larger ion exchange capacity, smaller membrane resistance and stronger ionic selectivity, thus providing higher power generation efficiency and longer maintenance time. On the other hand, the application of MXene membrane in reverse electrodialysis power generation process can expand concentrated salt solution and dilute salt solution. Concentration and pH range can ensure high power generation efficiency in low concentration difference, acidic and alkaline environments, and have good application prospects in reverse electrodialysis.

【技术实现步骤摘要】
一种MXene膜在反向电渗析发电中的应用
本专利技术涉及利用发电
更具体地,涉及一种MXene膜在反向电渗析发电中的应用。
技术介绍
随着人类社会的高速发展,人们对能源的需求在日益增加。自第二次工业革命以后,电能成为了一种高价值、易利用的能源方式。目前的发电方式包括火力发电、水利发电以及新能源的利用。然而,火力发电利用不可再生的化石燃料,同时会导致严重的环境污染问题。水电站的建设会改变水文环境,对水生物生存产生影响。新能源(如风能、地热能、核能、太阳能等)的利用目前仍存在一定的技术障碍,无法大规模应用。反向电渗析与电渗析脱盐过程相反,利用离子交换膜两侧的浓盐溶液中的离子向稀盐溶液的选择性扩散进行发电。根据理论计算,全球范围内的主要河流在入海口处大约可以产生2TW的电能,因此反向电渗析是一种环境友好、可再生的发电方式,利用反向电渗析发电方法具有重要意义。离子交换膜是反向电渗析发电的核心要素,其电化学性质和物理性能对发电效率有决定性作用,对于膜材料、膜制备的探索在不断进行。目前常用的商业膜,如AHM-PES膜的厚度为714μm,CMS-PES膜的厚度为700μm,AMV的厚度为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MXene膜在反向电渗析发电中的应用。

【技术特征摘要】
1.一种MXene膜在反向电渗析发电中的应用。2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,MXene膜具有二维层状结构,其厚度为1-30μm,单片层间距为0.1-0.5nm。3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述MXene膜的单片层的厚度为1-1.5nm。4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述MXene膜选自Ti3C2Tx、Mo2C2Tx、或V2CTx,其中T为末端氧、氢氧根或氟,x为T的个数。5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,反向电渗析发电过程中,浓盐溶液与稀盐溶液形成盐差,将盐差能转化成电能,其中,浓盐...

【专利技术属性】
技术研发人员:闻利平刘佩孙悦孔祥玉江雷
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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