離子選擇性膜是生物、能源和計算系統(tǒng)的基本組成部分。然而，制造能夠以高選擇性和高滲透性分離相似大小和相同電荷的離子的固態(tài)超薄膜仍然是一個挑戰(zhàn)。
在這里，芝加哥大學(xué)Chong Liu提出了一種利用遠(yuǎn)程電場來原位制造高密度(亞)納米孔的方法。
文章要點
1）該方法利用少層多晶MoS2中的晶界來合成納米多孔膜，其平均孔徑可調(diào)范圍為直徑<1至約4納米（原位孔擴(kuò)展分辨率為~0.2 nm2 s?1）。這些膜表現(xiàn)出對單價離子(K+、Na+和Li+)以及二價離子(Mg2+和Ca2+)的選擇性傳輸，優(yōu)于現(xiàn)有的具有相似總滲透性的二維材料納米多孔膜。
2）研究人員利用分子動力學(xué)模擬研究了選擇性機(jī)制，揭示了陽離子與孔內(nèi)緩慢水之間的相互作用以及陽離子-陰離子之間的相互作用導(dǎo)致離子之間觀察到不同的傳輸行為。
參考文獻(xiàn)
Hoenig, E., Han, Y., Xu, K. et al. In situ generation of (sub) nanometer pores in MoS2 membranes for ion-selective transport. Nat Commun 15, 7911 (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-52109-8
https://doi.org/10.1038/s41467-024-52109-8
