AFM：安徽农大叶冬冬/合工大王慧庆纤维素纳米流体膜驱动高纯氢气自持制备

背景：绿色氢能是低碳能源体系的重要组成部分，电解水制氢清洁高效，但受可再生电力间歇性和输送损耗限制。海河盐度差蕴含的渗透能连续稳定、近海易获取，可驱动电化学制氢，高效渗透能转换依赖高性能离子选择性膜，传统二维纳米片膜存在离子通量与选择性的平衡难题。研究目的：针对二维纳米片膜片层重堆积和传输阻力大难以兼顾高选择性及快速传输的瓶颈，提出纳米通道工程策略，构筑疏松纤维素/MXene纳米流体膜（LNM），以实现高效渗透能收集并驱动饱和盐水电解制取高纯氢气。结论：通过微流控连续纺丝和醋酸选择性刻蚀壳聚糖牺牲间隔剂，构建了取向纳米通道与互联孔隙结构，使LNM的离子通量提升14.8倍，输出功率密度达21 W m-2，在模拟海水/河水梯度下可提升至28.9 W m-2。16个RED单元串联后，系统稳定输出3.0 V电压，运行48小时制得4.3 mL纯度99.98%的氢气，验证了渗透能自持转化为高纯氢气的可行性，为近海蓝色能源和绿色制氢提供了新平台。