美国学者借3D打印之力做出了性能更高的阴离子交换膜

离子交换膜是一种含有离子基团、可令溶液中的离子选择透过的高分子膜，在海水淡化、化合物纯化、燃料电池等方面有着重要价值。近年来，一些科学家发现，如果能在这种膜的表面增加特定的3D结构，就能为膜增加有趣的流体力学特性，从而提高其离子传输能力。但想要实现这点却并不容易，因为这种3D结构的通常制法是在硅胶模具上直接刻蚀出所需的图案，然后再注入聚合物，最后等待其硬化，而这种方法不但周期长、成本高，而且一次只能做出一种样式。

不过近日，美国宾州大学的一群科学家却找到了解决这个痛点的好办法，就是使用3D打印技术。事实上，他们已经用这种新方法成功制造出了表面具有特定3D结构的阴离子交换膜，而这种膜的性能也的确有了显著提高。

据南极熊了解，科学家们采用的3D技术是他们自创的光固化技术，与数字光刻（DLP）类似，具体来说就是用投影仪将目标3D结构的界面图投射到他们自行调配的阴离子聚合物上，然后将其固化，最后层层叠加，完成整个交换膜。最后根据实际测试，这种表面带有特殊3D结构的交换膜的导电能力比普通交换膜高出了2-3个数量级。

科学家们表示，他们这种采用3D打印技术制备离子交换膜的方法是全球首次，由于在灵活性和速度方面都比传统方法更强，所以将会对整个应用行业产生巨大影响。

目前，研发团队仍在继续探索3D结构的设计，希望能进一步提高膜的性能。同时，他们也已经将相关论文发表到了著名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上。如果你感兴趣，可以点击这里查看。

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via 3ders