近日，由我院焦艳梅副教授指导、研究生周津辉为一作撰写的一篇名为《A review on reverse electrodialysis for energy conversion: Operational parameters and multi-parameter coupling effects》综述文章发表于SCI期刊《Renewable and Sustainable Energy Reviews》（IF=16.3）。该文章系统回顾了反电渗析技术在盐度梯度能量转换中的最新研究进展，重点分析了操作参数对系统性能的影响及其多参数耦合机制，为该技术的进一步优化与实际应用提供了重要指导。

图1 不同溶液环境参数对反电渗析能量转化性能影响示意图

随着全球能源需求持续增长与环境污染日益严峻，开发清洁、可持续的可再生能源成为当务之急。盐度梯度能量广泛存在于河水与海水交汇处，是一种储量丰富、绿色稳定的潜在能源。反电渗析技术通过离子选择性膜将盐度差转化为电能，被视为一种极具前景的能源获取方式。

该综述从纳米尺度离子传输机制出发，系统探讨了溶液环境中的多项关键操作参数（包括盐度梯度、温度、pH值、离子种类以及纳米通道表面特性等）对反电渗析系统输出功率、能量转换效率及离子选择性的影响。文章特别强调，这些参数并非独立作用，其间的耦合效应对系统性能具有显著影响，甚至可能引起性能的非线性波动。研究指出，表面电荷密度对离子选择性具有双重影响：提升电荷密度可增强选择性，但过高则会降低离子渗透性，需在二者间取得平衡。盐度梯度作为主要驱动力，其最优比例并非固定，而取决于纳米通道的结构与材料。温度梯度中，负温度梯度可显著提升系统性能，为废热利用提供新途径。pH值通过调控表面质子化与去质子化反应，影响通道表面电荷密度，进而改变系统输出。此外，多价离子的存在普遍导致性能下降，是自然水体应用中的主要挑战之一。

在优化策略方面，文章指出具有负表面电荷梯度的纳米通道表现出优越性能，能量转换效率可达49%。机器学习方法在参数优化、结构设计及实时控制中展现出潜力。未来研究需聚焦于多物理场耦合建模、分子尺度机理验证、自适应膜材料开发以及面向实际水环境的智能操作策略。

该综述不仅总结了反电渗析技术在参数调控方面的系统认识，也为后续研究指明了方向：通过跨尺度理论建模、智能材料设计与实时运维策略相结合，有望推动反电渗析技术从实验室走向实际应用，为可持续能源系统提供新的解决方案。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.rser.2026.116726

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