一种利用自组装膜收集盐度梯度能量的方法及其检测方法技术

本发明专利技术涉及一种利用自组装膜收集盐度梯度能量的方法及检测方法，包括如下步骤：利用真空过滤的方法，将活性物质的纳米分散液进行抽滤、干燥，即得到自组装形成的离子选择性渗透膜，在不同pH的水溶液中浸泡12h，以对该渗透膜进行性能调制；采用3D打印出盐度梯度能量收集装置，将处理过的离子选择性渗透膜固定，然后在装置两端放置电极和引线；最后将其置于具有盐度梯度的水系溶液中，引线外接数字源表，测量产生的电信号。本发明专利技术通过利用溶液的pH值对离子渗透膜进行结构调制和功能改善，并结合一种自主设计的能量收集装置，解决了现有的离子转运效率不高的问题，从而可以获得极高盐度梯度能量收集效率的一种方法及检测方法。梯度能量收集效率的一种方法及检测方法。梯度能量收集效率的一种方法及检测方法。

【技术实现步骤摘要】
一种利用自组装膜收集盐度梯度能量的方法及其检测方法


[0001]本专利技术涉及能源工程
，具体是一种利用自组装膜收集盐度梯度能量的方法及其检测方法。

技术介绍

[0002]由于化石燃料燃烧造成的能源危机和环境污染，需要开发包括太阳能、风能和水能在内的可再生能源，这也加速了包括电池和超级电容在内的能源转换和存储技术的快速发展。虽然能量转换和储存技术在能量收集方面取得了很大的进展，但满足更高的能量要求仍然是一个挑战。
[0003]盐度梯度能量是另一种很有前途的可再生能源，它来源于海水和河水的吉布斯能量混合，每立方米可获得0.8千瓦时的能量。据估计，地球上河流和海水混合产生的总能量为1.4
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2.6TWh。可逆电渗析是直接从具有盐度梯度的溶液中获取渗透能的最常用技术，已取得了广泛的应用。离子选择膜作为可逆电渗析系统的关键组成部分，通过调节离子传输行为，对盐度梯度能量收集效率的调节起着决定性的作用。因此，开发具有高离子选择性和高渗透性的离子选择膜对盐度梯度能量的回收具有重要意义。
[0004]盐度梯度能量的有效收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用自组装膜收集盐度梯度能量的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：利用真空过滤的方法，将配置好的一定浓度的活性物质的纳米分散液使用真空过滤装置进行抽滤，其中所用的滤膜为Celgard薄膜，所使用的泵为水泵或者机械泵，等待水完全滤去后，取下Celgard薄膜，并将其在真空60℃下进行干燥6个小时,待完全干燥后，自组装膜即与Celgard膜分离，即得到自组装膜，所述自组装膜为离子选择性渗透膜；步骤二：将自组装形成的离子选择性渗透膜在不同pH的水溶液中浸泡12h，以对该渗透膜进行性能调制,其中离子选择性渗透膜的厚度通过加入不同体积的分散液进行控制，pH值通过加入相应的酸碱进行调节；步骤三：采用3D打印出盐度梯度能量收集装置，该装置所用材料为有机塑料，装置由镜面对称的两部分组成，主要包括水箱，电极固定架。所述盐度梯度能量收集装置将步骤二中处理过的离子选择性渗透膜固定，并用弹簧夹固定，然后在离子选择性渗透膜两侧分别放置电极，并在电极上端均连接引线；步骤四：向步骤三中的收集装置的两侧加入不同盐度梯度的水系溶液，所述装置两侧的引线通过外接数字源表进行电性连接，所述数字源表用于测量该收集装置产生的电信号。2.根据权利要求1所述的一种利用自组装膜收集盐度梯度能量的方法，其特征在于：所述步骤一中的活性物质包括但不限于石墨烯、Mo2TiC2T
x
、Ti3C2T
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、BN、CrN、V2C和MoS2中的一种，所述由活性物质组成的自组装膜为分散液中的活性物质的纳米片层堆积而成，所述自组装膜的纳米片的尺寸大小在微米级别，表面呈负电性。3.根据权利要求1所述的一种利用自组装膜收集盐度梯度能量的方法，其特征在于：所述步骤二中不同PH的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖旭，常立博，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：