基于膜的反向電滲析被全球公認(rèn)為是一種有前景的利用滲透能的技術(shù)。然而，由于現(xiàn)有膜材料的防污能力較差，其實(shí)際應(yīng)用受到很大限制。
有鑒于此，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)張振教授、濟(jì)南大學(xué)Yizhong Lu、淮北師范大學(xué)馬東偉教授、新加坡科技研究局化學(xué)、能源和環(huán)境可持續(xù)性研究所席識博研究員等報(bào)道基于天然細(xì)胞色素c氧化酶（CcO）的結(jié)構(gòu)和功能模型的啟發(fā)，首次使用原子結(jié)構(gòu)精確的同核雙原子Fe構(gòu)筑理論具有優(yōu)異防污能力的高性能滲透能轉(zhuǎn)換膜。
本文要點(diǎn)
（1）
通過合理調(diào)整雙原子鐵位點(diǎn)的原子構(gòu)型，可以精確地設(shè)計(jì)氧化酶樣活性，從而提高離子通量和防污能力。具有嵌入纖維素納米纖維中的直接Fe-Fe基序結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜（CNF/Fe-DACs-P）超過了最先進(jìn)CNF膜的性能，功率密度達(dá)到~6.7 W m?2，抗菌性能提高44.5倍。
（2）
結(jié)合實(shí)驗(yàn)表征和DFT理論計(jì)算模擬，發(fā)現(xiàn)具有金屬-金屬相互作用的同核雙原子鐵位點(diǎn)能夠?qū)χ虚g體的平衡吸附和解吸，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的氧化酶樣活性、增加離子通量和優(yōu)異的抗菌活性。
參考文獻(xiàn)
Zhe Li, Donghai Wu, Qingchen Wang, Qixiang Zhang, Peng Xu, Fangning Liu, Shibo Xi, Dongwei Ma, Yizhong Lu, Lei Jiang, Zhen Zhang, Bioinspired Homonuclear Diatomic Iron Active Site Regulation for Efficient Antifouling Osmotic Energy Conversion, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202408364
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202408364
