Laterally Heterogeneous Structure and Dynamics of Water and Ion inside a Nanochannel of a Covalent Organic Framework Membrane Designed for Osmotic Energy Conversion

共价键 化学物理 离子 动力学(音乐) 分子动力学 材料科学 渗透力 能量转换 渗透 纳米技术 化学工程 化学 计算化学 反渗透 热力学 物理 有机化学 工程类 正渗透 生物化学 声学
作者
Golam Rosul Khan,Snehasis Daschakraborty
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.4c03253
摘要

Covalent organic framework (COF)-based membranes show great promise in the realm of osmotic energy conversion (OEC). Despite their great potential, the understanding of the structure and dynamics of water and ions within COF channels is still limited at the atomic level. To address this, we have conducted a series of all-atom molecular dynamics (MD) simulations with the focus on the structure and dynamics of water and K+ ion in a one-dimensional channel of a negatively functionalized COF membrane, known for its effectiveness in OEC. Through sophisticated analyses, we observe pronounced lateral heterogeneity in both the structure and dynamics of water and K+ ions. An increased crowding of water and K+ ions near the COF channel surface leads to significantly slowed dynamics in their vicinity. This sluggish behavior consequently impacts the overall K+ ion transport through the channel. Our findings illuminate the complex diffusive dynamics within COF channels, informing future COF membrane modifications for enhanced OEC.

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
小肥鱼完成签到,获得积分10
1秒前
隐形青筠完成签到,获得积分10
1秒前
JamesPei应助猪猪院长采纳,获得10
2秒前
3秒前
Lucas应助NewMoon采纳,获得10
4秒前
积极卡罗完成签到,获得积分10
4秒前
蓝天发布了新的文献求助10
4秒前
多吃香菜完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.4应助林七七采纳,获得10
4秒前
整齐千柳完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
天天快乐应助内向的冰棍采纳,获得10
5秒前
devoel完成签到,获得积分10
5秒前
佳佳发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
wuzhen1996完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
正直的子骞完成签到 ,获得积分20
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
深情安青应助youyouG采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
70完成签到,获得积分10
9秒前
虚拟的乞完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
mingming发布了新的文献求助10
10秒前
酷酷尔白发布了新的文献求助30
10秒前
瞳瞳发布了新的文献求助30
11秒前
英姑应助小胖子采纳,获得10
11秒前
cloud发布了新的文献求助10
12秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
12秒前
贝贝完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
大胆书南完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
Decentring Leadership 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
Genera Orchidacearum Volume 4: Epidendroideae, Part 1 500
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 6287873
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8106534
关于积分的说明 16956922
捐赠科研通 5352809
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2844590
邀请新用户注册赠送积分活动 1821778
关于科研通互助平台的介绍 1678050