美國學者借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,，一些科學家發(fā)現,，如果能在這種膜的表面增加特定的3D結構，就能為膜增加有趣的流體力學特性,，從而提高其離子傳輸能力,。但想要實現這點卻并不容易，因為這種3D結構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,，美國賓州大學的一群科學家卻找到了解決這個痛點的好辦法,，就是使用3D打印技術。事實上,，他們已經用這種新方法成功制造出了表面具有特定3D結構的陰離子交換膜,，而這種膜的性能也的確有了顯著提高。

據南極熊了解,，科學家們采用的3D技術是他們自創(chuàng)的光固化技術,，與數字光刻（DLP）類似，具體來說就是用投影儀將目標3D結構的界面圖投射到他們自行調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,。最后根據實際測試,，這種表面帶有特殊3D結構的交換膜的導電能力比普通交換膜高出了2-3個數量級。

科學家們表示，他們這種采用3D打印技術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,，所以將會對整個應用行業(yè)產生巨大影響。

目前,，研發(fā)團隊仍在繼續(xù)探索3D結構的設計,，希望能進一步提高膜的性能。同時,，他們也已經將相關論文發(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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via 3ders