随着工业化的进程,化石能源的大量使用带来了严重的环境污染问题,寻找清洁无污染的替代能源成为人类社会可持续发展的关键问题。江河入海口浓度梯度中蕴藏的盐差能被认为是一种潜在的清洁无污染的能源。本论文是以荷能重离子径迹刻蚀的方法制备核孔膜纳米复合材料,并以此来研究多孔体系中能量转化的机制。首先,我们研究了在串联体系中,不同电解质的能量转化的影响因素。我们发现,系统的电能转化能力与电解质的种类、纳米孔两端的浓度梯度、纳米孔的几何尺寸以及表面电荷密度有密切的关系。通过选择合适的电解质和纳米孔,我们能够得到更大的能量转化效率。其次,我们以海水中广泛存在的NaCl溶液为例,对能量转化与离子选择性膜表面电荷密度的关系做了进一步研究。结果表明,能量转化与阴阳离子膜表面电荷密度配比有关。在总表面电荷密度相等的情况下,阴离子选择性膜表面电荷密度略小于阳离子选择性膜时,获得最高的电功率。最后,我们通过热力学分析和数值模拟的方法研究了纳流体能量转化中的孔密度依赖性。传统观点认为电功率随着孔密度的增加而增加。然而,我们发现功率密度随着孔密度增加表现为非线性。过高的孔密度降低了离子选择性并在纳米孔的低浓度端产生浓差极化,最终削弱电能转化的能力。存在最佳的孔密度使盐差发电体系达到最大的功率密度。本工作对纳流体系能量转化做了深入研究,揭示了影响纳流体系盐差发电的物理机制,为设计更高效的纳流系统提供了一定指导意义。