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Membranes“膜技术在能源领域的应用”栏目

已有 234 次阅读 2026-4-27 22:53 |个人分类:栏目推荐|系统分类:博客资讯

“膜技术在能源领域的应用”栏目 (Section: Membrane Applications for Energy) 是 Membranes 期刊6个栏目之一。目前该栏目由法国艾克斯马赛大学的Philippe Knauth教授主持，联合美国普林斯顿大学的Jay B. Benziger教授、澳大利亚莫纳什大学的Huanting Wang (王焕庭) 教授、中国科学技术大学的徐铜文院士等27位知名学者组成编委会，为该栏目提供学术支持。

本栏目旨在为探讨膜技术在能源存储和转换各个方面的关键作用提供专属平台，从而推动向创新、清洁、高效和可持续的能源解决方案转型。该栏目为希望在该领域保持领先地位的科学家、工程师和政策制定者提供了宝贵的资源。

本栏目的主题包括：

燃料电池和电池：研究膜技术在燃料电池和电池中的应用，重点在于提升其性能、耐久性和环保性。

能量转换和存储：探讨膜技术如何改进能量转换机制，包括太阳能技术，以及超级电容器和液流电池等储能解决方案。

氢气生产和提纯：深入研究膜技术在氢气生产和提纯过程中的作用，这是向氢能经济转型过程中至关重要的环节。

膜材料与设计：分析新型膜材料的开发、其性能以及推动该领域创新的设计原则。

环境影响与可持续性：探讨膜基能源技术的环境影响及其在减少碳排放和促进可持续发展方面的潜力。

进入栏目主页：https://www.mdpi.com/journal/membranes/sections/membrane_applications_energy

栏目主编

Philippe Knauth教授

法国艾克斯马赛大学

Philippe Knauth教授现任法国艾克斯马赛大学材料化学教授，在MADIREL实验室和国际能源用离聚物材料实验室 (LIME) 从事研究。研究领域及专长为固态离子学、界面离子传导、离聚物、纳米结构和复合材料、电池和燃料电池材料。他是多个国际期刊的编委，在国际期刊上发表了240余篇文章 (引用次数超过11600 次，H-index为53)，合编了7本书，获得了6项专利，并在国际会议上发表了85次特邀主题演讲和全体会议演讲。

精选文章

1. Stability and Performance of Commercial Membranes in High-Temperature Organic Flow Batteries

商用膜在高温有机液流电池中的稳定性和性能研究

Chiari J. Van Cauter et al.

https://www.mdpi.com/2914324

液流电池 (RFB) 常在强酸 (pH ≤ 0) 或强碱 (pH 14) 环境下运行，且实际应用中可能面临高温工况。然而，目前对于商业膜在高温与极端pH耦合条件下的稳定性与性能知之甚少。该研究选取了九种商用阳离子交换膜，分别在碱性体系和酸性体系中，重点考察了室温至80 °C范围内膜的性能与稳定性，研究最终根据不同的使用场景 (如优先考虑长期稳定性或高功率密度) 提出了膜材料选择建议。该研究首次系统对比了多种商用膜在80 °C高温和极端pH下的适用性，为高温有机液流电池的膜材料选型和开发提供了关键实验数据和科学依据，有助于推动液流电池在更广泛环境条件下的应用。

2. Enhanced Performance and Durability of Pore-Filling Membranes for Anion Exchange Membrane Water Electrolysis

增强型多孔填充膜在阴离子交换膜水电解中的性能与耐久性研究

Minyoung Lee and Jin-Soo Park

https://www.mdpi.com/3083920

该研究通过制备四种不同的多孔填充阴离子交换膜，系统探究了电解质单体和交联剂结构对膜性能及电解水制氢应用的影响。本研究成功证明了通过多孔填充膜策略，结合亲水性电解质单体与多官能度交联剂，可以在大幅降低膜厚度的同时，获得机械强度、离子传导性能和电解耐久性均优于商业膜的阴离子交换膜。其中，AE_3C膜 (丙烯酰胺单体+三交联位点交联剂) 综合性能最佳，为设计高性能、长寿命的AEMWE膜材料提供了有效思路。

3. Heavy Metal Detection and Removal by Composite Carbon Quantum Dots/Ionomer Membranes

利用复合碳量子点/离聚物膜检测并去除重金属

Emanuela Sgreccia et al.

https://www.mdpi.com/2819568

水体中的铅 (Pb²⁺) 和镉 (Cd²⁺) 等重金属离子对环境和人体健康构成严重威胁。本研究旨在开发一种兼具高效检测与去除功能的复合膜材料。通过将具有荧光特性的碳量子点 (CQDs) 与具有离子交换能力的磺化聚醚醚酮 (SPEEK) 离聚物膜相结合，制备出一种新型复合膜 (SPEEK/rCQDs)，以实现对水中重金属的检测和去除。该研究首次探索了将碳量子点的光学传感特性与离聚物膜的离子交换分离特性结合，成功构建了集检测与去除功能于一体的双功能复合材料。这种协同策略为开发新型、高效、可再生的水体重金属处理与监测技术提供了新的思路。