Charged Nanochannels in Covalent Organic Framework Membranes Enabling Efficient Ion Exclusion

离子 离子键合 反离子 纳米流体学 离子运输机 共价有机骨架 材料科学 渗透 纳米技术 共价键 化学工程 化学物理 化学 有机化学 生物化学 工程类
作者
Xinda You,Li Cao,Yawei Liu,Hong Wu,Runlai Li,Qianxiang Xiao,Jinqiu Yuan,Runnan Zhang,Chunyang Fan,Xiaoyao Wang,Pengfei Yang,Xiaoyu Yang,Yu Ma,Zhongyi Jiang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (8): 11781-11791 被引量:54
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c04767
摘要

Controllable ion transport through nanochannels is crucial for biological and artificial membrane systems. Covalent organic frameworks (COFs) with regular and tunable nanochannels are emerging as an ideal material platform to develop synthetic membranes for ion transport. However, ion exclusion by COF membranes remains challenging because most COF materials have large-sized nanochannels leading to nonselective transport of small ions. Here we develop ionic COF membranes (iCOFMs) to control ion transport through charged framework nanochannels, the interior surfaces of which are covered with arrayed sulfonate groups to render superior charge density. The overlap of an electrical double layer in charged nanochannels blocks the entry of co-ions, narrows their passageways, and concomitantly restrains the permeation of counterions via the charge balance. These highly charged large-sized nanochannels within the iCOFM enable ion exclusion while maintaining intrinsically high water permeability. Our results reveal possibilities for controllable ion transport based on COF membranes for water purification, ionic separation, sensing, and energy conversion.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
工大机械完成签到,获得积分10
1秒前
SciGPT应助心旷神怡采纳,获得10
1秒前
852应助顺心绮兰采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
我是老大应助绝尘采纳,获得10
4秒前
慕青应助科目三三次郎采纳,获得10
5秒前
5秒前
石会发发布了新的文献求助10
5秒前
candy发布了新的文献求助10
5秒前
33de9完成签到,获得积分20
6秒前
打打应助SS是采纳,获得10
6秒前
sweet完成签到,获得积分10
6秒前
是咸鱼呀完成签到,获得积分10
6秒前
古城发布了新的文献求助30
6秒前
7秒前
一支小玫瑰完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
Fox完成签到,获得积分10
9秒前
33de9发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
yufanhui应助公主小妹采纳,获得10
11秒前
12秒前
李健应助周杰伦真帅采纳,获得10
12秒前
rachel03发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
呢咕啦嘶嘚咕啦完成签到,获得积分10
13秒前
csh_uyu发布了新的文献求助10
13秒前
圣人海完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
汉堡包应助小辛采纳,获得10
14秒前
14秒前
小平完成签到,获得积分10
14秒前
周茉发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
高分求助中
Evolution 2024
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Experimental investigation of the mechanics of explosive welding by means of a liquid analogue 1060
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 600
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3006426
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2665634
关于积分的说明 7227884
捐赠科研通 2302660
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1220994
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 594993
版权声明 593341