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齐鲁工业大学 - 《齐鲁工大报》

轻工学部于得海教授团队在国际著名期刊《AdvancedFunctionalMaterials》上发表论文

作者:轻工学部  赵丹    
2025-03-31     浏览(27)     (0)

齐鲁工业大学轻工学部团队在《AdvancedFunctionalMaterials》杂志上发表论文,研究通过优化复合膜GAUP实现渗透能量收集。该膜材料不仅光响应,还可提升输出功率密度并有效处理污水。研究得到国家自然科学基金等项目支持。

本报讯 近日,齐鲁工业大学(山东省科学院)轻工学部于得海团队在材料顶刊《AdvancedFunctionalMaterials》(中科院一区,TOP期刊,影响因子18.5)上,发表了题为“Harnessingplasmonicandnanofluidicsynergieswithgold-embeddedgrapheneoxideframeworksforosmoticenergyharvesting”的最新研究论文,齐鲁工业大学(山东省科学院)为论文唯一单位,轻工学部2022级硕士研究生赵锐、张蓉蓉为论文共同第一作者,于得海教授为论文唯一通讯作者。

近年来,随着全球能源需求的不断增长和可再生能源技术的快速发展,探索绿色高效的能量收集与转换方式已成为能源领域的研究前沿。渗透能量(osmoticenergy)因其来源广泛且稳定,被视为未来可持续能源的重要发展方向之一。设计高效、稳定且多功能的纳流体膜材料已成为该领域亟待攻克的关键难题。

基于此,本研究创新性提出将金纳米粒子(AuNPs)和氨基功能化金属有机框架(UiO-66-NH2),引入氧化石墨烯复合膜(GO-Au@UiO-66-NH2-PSSA,简称GAUP),不仅优化了复合膜的离子传输通道,还赋予了膜材料光响应、抗菌和污染物降解等多功能特性。在光照条件下,AuNPs的局域表面等离子共振(LSPR)效应促进了热电子的产生并提升了渗透能转换效率,使得GAUP膜的输出功率密度达到16.5Wm

-2。此外,该膜还表现出优异的污水处理能力,在光照下可实现90%以上的染料降解率,并对革兰氏阴性细菌展现99%的杀菌效果。GAUP膜成功解决了渗透能源系统和废水处理中的可持续性问题,是可持续纳米流体技术的重要突破,促进了可再生能源解决方案与环境管理的高度融合。

本研究得到国家自然科学基金项目、国家博士后基金特别资助项目、山东省泰山学者青年专家项目、校(院)科教产融合基础研究等项目的支持。 轻工学部 赵丹