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:132
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
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
打打应助小z采纳,获得10
刚刚
领导范儿应助小z采纳,获得100
刚刚
CodeCraft应助小z采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
Dawn完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
iyy关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
完美世界应助SIKYY采纳,获得10
7秒前
SherlockJia发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
pursuit发布了新的文献求助20
8秒前
hjhj完成签到,获得积分10
8秒前
乐乐应助小z采纳,获得10
9秒前
酷波er应助小z采纳,获得30
9秒前
隐形曼青应助小z采纳,获得10
10秒前
打打应助小z采纳,获得10
10秒前
CodeCraft应助滚滚采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4应助小z采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4应助唐陌采纳,获得10
10秒前
Akim应助小z采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助小z采纳,获得10
11秒前
CodeCraft应助小z采纳,获得10
11秒前
脑洞疼应助小z采纳,获得10
11秒前
11秒前
桐桐应助小z采纳,获得30
11秒前
科研通AI6.4应助Alicexpp采纳,获得10
11秒前
Amelia完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
LIULIU完成签到,获得积分10
14秒前
NeilJW发布了新的文献求助10
14秒前
Hello应助777采纳,获得10
16秒前
17秒前
xlan发布了新的文献求助10
17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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7705191
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9262897
关于积分的说明 20040390
捐赠科研通 7280767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3295173
关于科研通互助平台的介绍 2450232
邀请新用户注册赠送积分活动 2302013