Effective Charged Exterior Surfaces for Enhanced Ionic Diffusion through Nanopores under Salt Gradients

纳米孔 离子键合 化学物理 扩散 表面电荷 电荷密度 渗透力 材料科学 盐(化学) 纳米技术 离子 化学 化学工程 热力学 物理化学 物理 有机化学 反渗透 生物化学 工程类 量子力学 正渗透
作者
Long Ma,Xuan An,Fenhong Song,Yinghua Qiu
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:13 (24): 5669-5676 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.2c01351
摘要

High-performance osmotic energy conversion requires both large ionic throughput and high ionic selectivity, which can be significantly promoted by exterior surface charges simultaneously, especially for short nanopores. Here, we investigate the enhancement of ionic diffusion by charged exterior surfaces under various conditions and explore corresponding effective charged areas. From simulations, ionic diffusion is promoted more significantly by exterior surface charges through nanopores with a shorter length, wider diameter, and larger surface charge density or under higher salt gradients. Effective widths of the charged ring regions near nanopores are reversely proportional to the pore length and linearly dependent on the pore diameter, salt gradient, and surface charge density. Due to the important role of effective charged areas in the propagation of ionic diffusion through single nanopores to cases with porous membranes, our results may provide useful guidance to the design and fabrication of porous membranes for practical high-performance osmotic energy harvesting.
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
刚刚
刚刚
科研通AI5应助等待的花卷采纳,获得10
1秒前
小马甲应助辛勤的可仁采纳,获得10
1秒前
小柿子完成签到,获得积分10
1秒前
hover完成签到,获得积分10
1秒前
HA27HA发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
王同学完成签到,获得积分10
2秒前
if发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
北栀发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
AA完成签到,获得积分10
4秒前
cyc完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
慕青应助舒物采纳,获得10
5秒前
丘比特应助积极汉堡采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
我是老大应助fannyeast采纳,获得10
7秒前
诗蕊发布了新的文献求助10
7秒前
西南雪豹发布了新的文献求助10
8秒前
GL完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
ozz完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
饱满秋完成签到,获得积分10
9秒前
挽月白发布了新的文献求助10
9秒前
方法发布了新的文献求助10
10秒前
就叫柠檬吧应助Daisy采纳,获得20
10秒前
飘逸澜发布了新的文献求助10
10秒前
慕青应助二由采纳,获得10
10秒前
大模型应助叁叁采纳,获得10
10秒前
GL发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3790371
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3335077
关于积分的说明 10273337
捐赠科研通 3051539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1674723
邀请新用户注册赠送积分活动 802757
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760853