Bio‐inspired Double Angstrom‐Scale Confinement in Ti‐deficient Ti<sub>0.87</sub>O<sub>2</sub> Nanosheet Membranes for Ultrahigh‐performance Osmotic Power Generation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Osmotic power, a clean energy source, can be harvested from the salinity difference between seawater and river water. However, the output power densities are hampered by the trade‐off between ion selectivity and ion permeability. Here we propose an effective strategy of double angstrom‐scale confinement (DAC) to design ion‐permselective channels with enhanced ion selectivity and permeability simultaneously. The fabricated DAC‐Ti0.87O2 membranes possess both Ti atomic vacancies and an interlayer free spacing of ≈2.2 Å, which not only generates a profitable confinement effect for Na+ ions to enable high ion selectivity but also induces a strong interaction with Na+ ions to benefit high ion permeability. Consequently, when applied to osmotic power generation, the DAC‐Ti0.87O2 membranes achieved an ultrahigh power density of 17.8 W m−2 by mixing 0.5/0.01 M NaCl solution and up to 114.2 W m−2 with a 500‐fold salinity gradient, far exceeding all the reported macroscopic‐scale membranes. This work highlights the potential of the construction of DAC ion‐permselective channels for two‐dimensional materials in high‐performance nanofluidic energy systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».