Freestanding two-dimensional nanofluidic membranes modulated by zwitterionic polyelectrolyte for mono-/di-valent ions selectivity transport

聚电解质 离子 选择性 离子运输机 化学 电解质 水溶液中的金属离子 化学工程 材料科学 无机化学 纳米技术 聚合物 有机化学 电极 生物化学 工程类 催化作用 物理化学
作者
Liheng Dai,Sichen Pang,Shiyi Li,Zhiyuan Yi,Kai Qu,Yixing Wang,Yulin Wu,Siyao Li,Linfeng Lei,Kang Huang,Xuhong Guo,Zhi Xu
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:677: 121621-121621 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.121621
摘要

Effective separation of mono-/di-valent metal ions based on membrane technology is highly desirable in the energy storage and environmental protection field, but requires membranes capable of selective recognition of ions with similar nano-scale size. In this work, we designed and synthesized the sulfonate polyethylenimine (PEI-SO3H), as a zwitterionic polyelectrolyte, and integrated it into two-dimensional (2D) graphene oxide (GO) confined channels. Stable and sub-nanometer ion-selective transport channels enable fast transport of monovalent metal ions with high mono-/di-valent ion selectivity for K+/Mg2+ (12.2), Na+/Mg2+ (11.4) and Li+/Mg2+ (10.1) under electric field. Notably, the hydration compensation-promoting diffusion (HCPD) mechanism based on the synergistic effect of amino groups as compensation sites and sulfonic acid groups as recognition sites was proposed to understand the high-efficiency ion-selective transport process. In addition, instructed by abovementioned theory, the 2D vermiculite membrane was also designed to well realize the mono-/di-valent ions separation. This study provides a new strategy to construct freestanding 2D membranes with efficient ion-selective transport channels instructed by HCPD theory, which is expected to expand the potential for using membranes in the lithium extraction.
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
阳尧发布了新的文献求助10
1秒前
天天快乐应助troubadourelf采纳,获得10
1秒前
勤恳慕蕊发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
kxy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
婧婧完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
左友铭完成签到 ,获得积分10
7秒前
sweetbearm应助通~采纳,获得10
7秒前
AKLIZE完成签到,获得积分10
7秒前
刘大妮完成签到,获得积分10
8秒前
clean完成签到,获得积分20
9秒前
Lucas发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
朴实以松发布了新的文献求助10
9秒前
感谢橘子转发科研通微信,获得积分50
9秒前
围炉煮茶完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
云锋发布了新的文献求助10
11秒前
兴奋的问旋应助务实盼海采纳,获得10
11秒前
李秋静发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
无花果应助cookie采纳,获得10
12秒前
12秒前
斯文败类应助阳尧采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
abjz完成签到,获得积分10
13秒前
三千弱水为君饮完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
cata完成签到,获得积分10
14秒前
感谢79转发科研通微信,获得积分50
14秒前
14秒前
troubadourelf发布了新的文献求助10
15秒前
frank发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108006
关于积分的说明 9287444
捐赠科研通 2805757
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794