3月14日記者獲悉，西安建筑科技大學環境與市政工程學院、陜西省膜分離技術研究院王磊教授膜分離技術團隊長期致力于離子精準分離領域的基礎與應用研究，在海水、鹽湖以及工業廢水中的資源與能源回收方面取得了重要的研究成果。

鑒于全球能源需求不斷攀升以及目前傳統能源結構對環境造成的嚴重污染與破壞，尋求環境友好且可持續的替代能源已成為當務之急。蘊藏于高鹽工業廢水中的鹽差能，憑借其豐富的可用性、清潔性和可持續性等特性受到研究者廣泛關注。

記者了解到，王磊、王琎教授在國際權威期刊《自然·通訊》上發表題為《二維卟啉基金屬有機框架膜的光響應超快離子傳輸及其在離子能回收中的應用》的最新研究成果。這也是團隊繼2024年1月在《自然·通訊》上發表《蛭石異質納米通道膜在實際高鹽體系中的滲透能回收》后的又一研究成果。

該文設計了一種基于二維卟啉基金屬有機框架的仿生納米流體系統，得益于二維卟啉基金屬有機框架固有的納米多孔結構和水平層間通道，卟啉基金屬有機框架膜表現出了極高的離子滲透性，大幅提升了離子電導水平，促進鹽差能向電能的高效轉化，其發電功率密度達到16.64瓦每平方米。

此外，卟啉基金屬有機框架的優異光熱轉化特性為利用光照控制離子傳輸提供了可能。通過將太陽能與鹽度梯度相結合，增強了離子傳輸的驅動力，可進一步提高鹽差能轉化性能，在光照條件下功率密度轉化達到非光照條件下的兩倍。

值得注意的是，高效的光驅動離子傳輸打破了鹽差能回收對溶液濃度梯度的依賴。在光照條件下，卟啉基金屬有機框架膜可在無濃度差體系中實現0.82瓦每平方米的功率密度。為太陽能/離子能協同回收提供了新的思路，對于實現儲備新能源技術、培育未來新質生產力具有重要意義。