Charged Nanochannels in Covalent Organic Framework Membranes Enabling Efficient Ion Exclusion

离子 离子键合 反离子 纳米流体学 离子运输机 共价有机骨架 材料科学 渗透 纳米技术 共价键 化学工程 化学物理 化学 有机化学 生物化学 工程类
作者
Xinda You,Li Cao,Yawei Liu,Hong Wu,Runlai Li,Qianxiang Xiao,Jinqiu Yuan,Runnan Zhang,Chunyang Fan,Xiaoyao Wang,Pengfei Yang,Xiaoyu Yang,Yu Ma,Zhongyi Jiang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (8): 11781-11791 被引量:139
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c04767
摘要

Controllable ion transport through nanochannels is crucial for biological and artificial membrane systems. Covalent organic frameworks (COFs) with regular and tunable nanochannels are emerging as an ideal material platform to develop synthetic membranes for ion transport. However, ion exclusion by COF membranes remains challenging because most COF materials have large-sized nanochannels leading to nonselective transport of small ions. Here we develop ionic COF membranes (iCOFMs) to control ion transport through charged framework nanochannels, the interior surfaces of which are covered with arrayed sulfonate groups to render superior charge density. The overlap of an electrical double layer in charged nanochannels blocks the entry of co-ions, narrows their passageways, and concomitantly restrains the permeation of counterions via the charge balance. These highly charged large-sized nanochannels within the iCOFM enable ion exclusion while maintaining intrinsically high water permeability. Our results reveal possibilities for controllable ion transport based on COF membranes for water purification, ionic separation, sensing, and energy conversion.
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
licheng完成签到,获得积分10
3秒前
友好的冥王星完成签到,获得积分10
4秒前
俞弼发布了新的文献求助10
5秒前
充电宝应助爱爱精神境界采纳,获得10
8秒前
wgqiang完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
古雨林完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
ZZzz完成签到 ,获得积分10
13秒前
111完成签到 ,获得积分10
13秒前
zzn完成签到,获得积分10
13秒前
Jun发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
21秒前
科研通AI6.4应助Achhz采纳,获得10
22秒前
someone完成签到,获得积分10
22秒前
JIA完成签到,获得积分10
28秒前
务实莫言完成签到,获得积分10
28秒前
VDC发布了新的文献求助10
29秒前
Zn中毒完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
32秒前
35秒前
wangzhenghua完成签到 ,获得积分10
36秒前
支怀曼完成签到,获得积分10
36秒前
文艺的冬卉完成签到,获得积分10
36秒前
脑洞疼应助爱爱精神境界采纳,获得10
36秒前
37秒前
W29完成签到,获得积分0
37秒前
柏笙笑完成签到 ,获得积分10
38秒前
小水滴完成签到,获得积分10
39秒前
林初完成签到,获得积分10
41秒前
jjqzju完成签到,获得积分10
42秒前
吧唧吧唧发布了新的文献求助10
42秒前
Archer完成签到 ,获得积分10
45秒前
球状闪电完成签到,获得积分10
47秒前
Henry完成签到,获得积分10
49秒前
52秒前
Dan_Young应助雪山飞龙采纳,获得10
54秒前
杨乃彬完成签到,获得积分10
54秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7270280
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8890696
关于积分的说明 18793512
捐赠科研通 6945515
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203730
关于科研通互助平台的介绍 2376601
邀请新用户注册赠送积分活动 2179661