Voltage-Gated Ion Transport in Two-Dimensional Sub-1 nm Nanofluidic Channels

材料科学 离子 电压 纳米流体学 离子通道 光电子学 纳米技术 离子运输机 电压门控离子通道 化学 电气工程 生物化学 工程类 受体 有机化学
作者
Yuqi Wang,Huacheng Zhang,Yuan Kang,Yinlong Zhu,George P. Simon,Huanting Wang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:13 (10): 11793-11799 被引量:121
标识
DOI:10.1021/acsnano.9b05758
摘要

Voltage-gated nanofluidic systems have shown a wide range of potential applications in biosensors, energy harvest, and separation. Two-dimensional (2D) nanofluidic membranes fabricated with electrically conductive nanosheets have high ion conductivity and voltage-gated ion transport behaviors. However, the voltage-gating effect of the sub-nanometer-sized 2D channel membranes has not been well-investigated. In this work, a high-performance voltage-gated 2D nanofluidic device is constructed by assembling MXene nanosheets into a laminar membrane with sub-1 nm interlayer channels. By applying external voltage to the membrane, the ion conductivity of the device is enhanced by positive voltages and reduced by negative voltages, exhibiting a high voltage-gating on–off ratio of ∼10. The on–off ratio is found to be dependent on ion concentration and ion species. This work demonstrates that 2D membranes with interlayer spacings comparable to those of hydrated ion diameters can achieve high and tunable voltage-gating function, which provides a strategy to construct devices for highly efficient on-demand ion transport.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
2秒前
共享精神应助zryyy采纳,获得10
4秒前
有的没的发布了新的文献求助10
5秒前
张娇发布了新的文献求助10
6秒前
angelcynthia发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
友好的天奇完成签到,获得积分10
9秒前
龅牙苏完成签到,获得积分10
9秒前
细胞核完成签到,获得积分10
11秒前
情怀应助angelcynthia采纳,获得10
11秒前
kevin完成签到,获得积分10
14秒前
环游世界完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
19秒前
13而非大V完成签到,获得积分10
21秒前
怕孤独的鹭洋完成签到,获得积分10
22秒前
年年发布了新的文献求助10
22秒前
Q9完成签到,获得积分10
24秒前
aoyo完成签到,获得积分10
25秒前
MZ完成签到,获得积分0
28秒前
皇帝的床帘完成签到,获得积分10
28秒前
漱玉发布了新的文献求助30
28秒前
百地希留耶完成签到 ,获得积分10
30秒前
33秒前
Young发布了新的文献求助10
34秒前
晚安好梦发布了新的文献求助10
35秒前
俊逸小蕾完成签到,获得积分10
36秒前
Srishti完成签到,获得积分10
39秒前
万能图书馆应助David采纳,获得10
39秒前
39秒前
yy完成签到 ,获得积分10
39秒前
风中的觅儿完成签到,获得积分10
40秒前
山君发布了新的文献求助10
40秒前
健忘的灵槐完成签到,获得积分10
44秒前
輝23发布了新的文献求助10
45秒前
AAA完成签到,获得积分10
47秒前
华仔应助wy采纳,获得20
48秒前
tan90完成签到,获得积分10
48秒前
49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
A study of torsion fracture tests 510
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
Narrative Method and Narrative form in Masaccio's Tribute Money 500
Aircraft Engine Design, Third Edition 500
Neonatal and Pediatric ECMO Simulation Scenarios 500
苏州地下水中新污染物及其转化产物的非靶向筛查 500
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4756920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4099735
关于积分的说明 12685092
捐赠科研通 3814082
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2105595
邀请新用户注册赠送积分活动 1130392
关于科研通互助平台的介绍 1008480