Sodium-Ion Traps in a Two-Dimensional Confined Channel for Effective Water and Ion Selective Transport

离子 离子运输机 化学物理 离子通道 材料科学 化学 纳米技术 生物化学 受体 有机化学 冶金
作者
Liheng Dai,Kecheng Guan,Zhaohuan Mai,Fang Shang,Shuzhen Zhao,Mengyang Hu,Zhan Li,Pengfei Zhang,Ping Xu,Hideto Matsuyama
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (43): 13686-13694 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c03650
摘要

Nanoconfined interlayer channels in two-dimensional (2D) laminates are promising for the construction of novel permselective membranes. Controlling the interlayer spacing and modifying the interlayer chemical microenvironment are effective for high-efficiency separation. However, manipulating ion-diffusion energy barriers in confined channels is challenging, and their role in selective water-ion transport is unclear. This study engineered sodium-ion traps (SITs) in confined graphene oxide (GO) interlayer channels by incorporating N-phenylaza-15-crown-5 (NPCE) to regulate the ion-diffusion energy barriers. Partial reduction of GO enhanced membrane stability and enabled precise adjustment of interlayer spacing, while the addition of NPCE further constricted the free space and entrapped sodium ions by increasing their transport energy barriers. The optimized membrane with NPCE-dominated SITs achieved mono/monovalent-ion efficient sieving (K+/Na+ ≈ 10.2, and Li+/Na+ ≈ 6.7) and rejection of Na2SO4 (∼99.0%) and NaCl (∼90.0%), while maintaining stable performance for >1500 h. The findings provide new insights into manipulating transport energy barriers and modifying other 2D material laminates.
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
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
刚刚
抽屉里的砖头完成签到,获得积分10
1秒前
pig_chivalrous完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Lucas应助冷傲的白卉采纳,获得10
1秒前
dyxqzql完成签到 ,获得积分10
2秒前
Nsy9802完成签到,获得积分10
3秒前
领导范儿应助囚徒采纳,获得10
4秒前
AAA工位主理人完成签到,获得积分10
4秒前
kiska完成签到,获得积分10
4秒前
Ava应助砹氪锶采纳,获得10
5秒前
6秒前
NDKND发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
hsa_ID发布了新的文献求助10
8秒前
学霸业完成签到,获得积分10
9秒前
情怀应助LLL采纳,获得10
9秒前
9秒前
HXW完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
Orange应助LI采纳,获得10
11秒前
曾祥发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
NDKND完成签到,获得积分20
12秒前
vic发布了新的文献求助10
13秒前
无极微光应助种地的迎曼采纳,获得20
13秒前
语秋发布了新的文献求助10
13秒前
老弟需要帮助完成签到,获得积分10
13秒前
JH完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Francis1213完成签到,获得积分10
16秒前
明亮凡儿发布了新的文献求助10
16秒前
许文静发布了新的文献求助10
17秒前
陶一二发布了新的文献求助10
19秒前
欢呼的未来完成签到 ,获得积分10
19秒前
芋圆不圆完成签到,获得积分10
19秒前
Uriuheh发布了新的文献求助10
20秒前
Hello应助迅速南晴采纳,获得10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6430607
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246623
关于积分的说明 17537179
捐赠科研通 5487103
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895938
邀请新用户注册赠送积分活动 1872439
关于科研通互助平台的介绍 1712099