Built‐in Electric Fields in Heterostructured Lamellar Membranes Enable Highly Efficient Rejection of Charged Mass

层状结构 电场 材料科学 纳米技术 化学物理 化学工程 化学 物理 工程类 复合材料 生物化学 量子力学
作者
Chongchong Chen,Xiaoli Wu,Jingjing Chen,Siyu Liu,Yongzheng Wang,Wenjia Wu,Jie Zhang,Jingtao Wang,Zhongyi Jiang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202406113
摘要

Separation membranes with homogeneous charge channels are the mainstream to reject charged mass by forming electrical double layer (EDL). However, the EDL often compresses effective solvent transport space and weakens channel‐ion interaction. Here, built‐in electric fields (BIEFs) are constructed in lamellar membranes by assembling the heterostructured nanosheets, which contain alternate positively‐charged nanodomains and negatively‐charged nanodomains. We demonstrate that the BIEFs are perpendicular to horizontal channel and the direction switches alternately, significantly weakening the EDL effect and forces ions to repeatedly collide with channel walls. Thus, highly efficient rejection for charged mass (salts, dyes, and organic acids/bases) and ultrafast water transport are achieved. Moreover, for desalination on four‐stage filtration option, salt rejection reaches 99.9% and water permeance reaches 19.2 L m‐2 h‐1 bar‐1. Such mass transport behavior is quite different from that in homogeneous charge channels. Furthermore, the ion transport behavior in nanochannels is elucidated by validating horizontal projectile motion model.
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
lamer发布了新的文献求助10
4秒前
zhuxd完成签到 ,获得积分10
6秒前
安静的ky完成签到,获得积分10
7秒前
木卫二完成签到 ,获得积分10
7秒前
王誉霖完成签到,获得积分10
8秒前
czj完成签到 ,获得积分10
8秒前
忧心的藏鸟完成签到 ,获得积分10
8秒前
firewood完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
希尔圣火发布了新的文献求助10
14秒前
李大胖胖完成签到 ,获得积分10
14秒前
liuyq0501完成签到,获得积分0
19秒前
X519664508完成签到,获得积分10
21秒前
153266916完成签到 ,获得积分10
22秒前
怡然千琴完成签到 ,获得积分10
24秒前
29秒前
29秒前
29秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
30秒前
南风完成签到 ,获得积分10
30秒前
32秒前
风格完成签到,获得积分10
34秒前
36秒前
多亿点完成签到 ,获得积分10
45秒前
tangyong完成签到,获得积分0
47秒前
spvawbl完成签到 ,获得积分10
48秒前
Yanzhi完成签到,获得积分10
51秒前
PHI完成签到 ,获得积分10
52秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
54秒前
欢呼天奇完成签到 ,获得积分10
54秒前
潇湘夜雨完成签到,获得积分10
1分钟前
俗人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
双目识林完成签到 ,获得积分10
1分钟前
崩溃完成签到,获得积分10
1分钟前
maclogos完成签到,获得积分10
1分钟前
帅气的曼雁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yang666完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6518995
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8311648
关于积分的说明 17770028
捐赠科研通 5621007
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926629
邀请新用户注册赠送积分活动 1903434
关于科研通互助平台的介绍 1764139