安徽农大叶冬冬/合工大王慧庆 AFM：纤维素纳米流体膜驱动高纯氢气自持制备

本文针对传统二维纳米片膜在渗透能转换中离子通量与选择性难以兼顾的问题，提出了一种纳米通道工程策略。研究背景在于绿色氢能的重要性及盐度梯度渗透能作为驱动电化学制氢的潜力。研究目的是通过微流控纺丝和选择性聚合物刻蚀技术，构筑疏松纤维素/MXene纳米流体膜，以实现高效渗透能收集并驱动电解水制氢。结论表明，该膜通过壳聚糖牺牲间隔剂去除后形成取向纳米通道和互联孔隙，离子通量提升14.8倍，输出功率密度达21-28.9 W/m²，在50倍盐度梯度下显著优于传统膜。进一步，串联16个反向电渗析单元可驱动饱和盐水电解，48小时内稳定产氢约4.3 mL，氢气纯度达99.98%。该工作展示了生物质基纳米流体膜在蓝色能源开发和绿色制氢中的应用潜力。