美國學(xué)者借3D打印之力做出了性能更高的陰離子交換膜

離子交換膜是一種含有離子基團、可令溶液中的離子選擇透過的高分子膜,，在海水淡化、化合物純化、燃料電池等方面有著重要價值,。近年來,，一些科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果能在這種膜的表面增加特定的3D結(jié)構(gòu),，就能為膜增加有趣的流體力學(xué)特性,，從而提高其離子傳輸能力。但想要實現(xiàn)這點卻并不容易,，因為這種3D結(jié)構(gòu)的通常制法是在硅膠模具上直接刻蝕出所需的圖案,，然后再注入聚合物，最后等待其硬化,，而這種方法不但周期長,、成本高，而且一次只能做出一種樣式,。

不過近日,，美國賓州大學(xué)的一群科學(xué)家卻找到了解決這個痛點的好辦法，就是使用3D打印技術(shù),。事實上,，他們已經(jīng)用這種新方法成功制造出了表面具有特定3D結(jié)構(gòu)的陰離子交換膜，而這種膜的性能也的確有了顯著提高,。

據(jù)南極熊了解,，科學(xué)家們采用的3D技術(shù)是他們自創(chuàng)的光固化技術(shù)，與數(shù)字光刻（DLP）類似,，具體來說就是用投影儀將目標(biāo)3D結(jié)構(gòu)的界面圖投射到他們自行調(diào)配的陰離子聚合物上,，然后將其固化，最后層層疊加,，完成整個交換膜,。最后根據(jù)實際測試，這種表面帶有特殊3D結(jié)構(gòu)的交換膜的導(dǎo)電能力比普通交換膜高出了2-3個數(shù)量級,。

科學(xué)家們表示,，他們這種采用3D打印技術(shù)制備離子交換膜的方法是全球首次，由于在靈活性和速度方面都比傳統(tǒng)方法更強,，所以將會對整個應(yīng)用行業(yè)產(chǎn)生巨大影響,。

目前，研發(fā)團隊仍在繼續(xù)探索3D結(jié)構(gòu)的設(shè)計,，希望能進一步提高膜的性能,。同時，他們也已經(jīng)將相關(guān)論文發(fā)表到了著名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上,。如果你感興趣,，可以點擊這里查看,。

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