Las membranas de intercambio iónico (IEMs) son componentes clave en diversos sistemas electroquímicos. La selectividad iónica y el flujo iónico son los dos principales indicadores clave para evaluar las IEMs. Las IEMs que combinan alta selectividad y alto flujo han sido siempre un objetivo en la investigación científica e industrial. En las IEMs tradicionales, los grupos iónicos forman una red tridimensional de canales iónicos; cuando el contenido de grupos iónicos es bajo, es difícil formar canales continuos, limitando el flujo; aumentar el contenido de grupos iónicos puede mejorar el flujo, pero provoca un exceso de hinchamiento del material de la membrana, reduciendo la selectividad. Construir canales de transporte iónico de alta densidad con una pequeña cantidad de grupos iónicos es un gran desafío. Para abordar este problema, proponemos una estrategia de autoensamblaje inducido por una pequeña cantidad de grupos iónicos para construir una membrana con una matriz de canales iónicos unidimensionales de alta densidad. Usando la reacción del 4-aminoazobenceno (Azo) con un copolímero bloqueado (SEBS) modificado con una pequeña cantidad de anhídrido maleico, se generan grupos carboxilo in situ durante el injerto de azobenceno. Aunque Azo está injertado en el segmento de etileno/butileno, es más compatible con el segmento de estireno. Por lo tanto, durante el autoensamblaje de SEBS, Azo tiende a migrar hacia la región de estireno, induciendo la acumulación de grupos carboxilo en la interfaz de las fases y formando una matriz de canales iónicos de alta densidad. Este método de "poco para mucho" difiere del diseño tradicional de materiales, logrando una optimización sinérgica del flujo y la selectividad, mostrando una excelente capacidad de conversión de energía del gradiente salino (9.35 W/m², gradiente de concentración 500 veces), lo que ofrece una nueva perspectiva para el desarrollo de IEMs de alto rendimiento de próxima generación.

membrana de intercambio iónico; copolímero bloqueado; separación de microfases; conversión de energía de gradiente salino