固態納米通道(SSN)已成為控制納米級離子傳輸的有前途的平臺。SSN用途廣泛，通過與多孔材料（如金屬有機骨架(MOF)）結合，可以增強這一特性。通過選擇特定的構建塊和實驗條件，可以獲得不同的MOF架構，這可以影響通過納米通道的離子傳輸特性。
在此，拉普拉塔國立大學Omar Azzaroni研究了Zr基UiO-66MOF的受限合成對單個子彈形聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)納米通道的離子傳輸特性的影響。
文章要點
1）研究發現MOF相中出現的紋理特性在控制通過納米通道的離子傳輸方面起著決定性的作用。
2）研究人員證明，通過采用不同的合成方法，即反向擴散合成（其中MOF前體保持分離并被迫擴散通過納米通道）和一鍋合成（其中兩種前體都放置在通道的兩端），可以從離子電流飽和狀態過渡到類似二極管的狀態。
3）此外，通過考慮UiO-66MOF的電荷狀態對質子化程度的依賴性，pH變化提供了一種機制來調節不同狀態之間的離子電子輸出（和選擇性），包括陰離子驅動整流、陽離子驅動整流、離子電流飽和和歐姆行為。
4）采用泊松-能斯特-普朗克(PNP)模擬來合理化實驗中觀察到的不同方法改性膜的不同離子電子輸出。研究結果展示了一種簡單的工具來合成具有可調離子傳輸模式的基于MOF的SSN膜。
參考文獻
Juan A. Allegretto, et al, Manipulating Ion Transport Regimes in Nanomembranes via a “Pore-in-Pore” Approach Enabled by the Synergy of Metal?Organic Frameworks and Solid-State Nanochannels, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c04435
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c04435
