A nanoporous capacitive electrochemical ratchet for continuous ion separations

棘轮 电解质 纳米孔 材料科学 离子 电容感应 反向电渗析 离子运输机 化学物理 电渗析 纳米技术 光电子学 化学工程 电极 化学 电气工程 工作(物理) 物理 生物化学 有机化学 热力学 工程类 物理化学
作者
Rylan Kautz,Alon Herman,Ethan J. Heffernan,Alshochat, Keren Shushan,Grossman, Eden,Saxena, Rahul,Camila Muñetón,David M. Larson,Joel W. Ager,Francesca M. Toma,Shane Ardo,Gideon Segev
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
被引量:1
标识
DOI:10.48550/arxiv.2309.00951
摘要

Directed ion transport in liquid electrolyte solutions underlies many phenomena in Nature and industry. While Nature has devised structures that drive continuous ion flow without Faradaic redox reactions, artificial analogs do not exist. Here we report the first demonstration of an ion pump that drives aqueous ions against a force using a capacitive ratchet mechanism that does not require redox reactions. Modulation of an electric potential between thin metallic layers on either face of a nanoporous alumina wafer immersed in solution resulted in persistent voltages and ionic currents. This occurs due to the non-linear capacitive nature of electric double layers, whose repeated charging and discharging sustains a continuous ion flux. Ratchet driven electrodialysis was demonstrated reaching a 50% decrease in the conductivity of the solution in a dilution cell. These ratchet-based ion pumps can enable continuous desalination and selective ion separation using an electrically powered device with no moving parts.
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
MathFun完成签到 ,获得积分0
刚刚
1秒前
小可爱完成签到 ,获得积分10
3秒前
巫马凌旋发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.4应助ljhwahaha采纳,获得10
4秒前
研友_8DWw0Z发布了新的文献求助10
4秒前
许松发布了新的文献求助10
5秒前
pink发布了新的文献求助10
6秒前
跳跃雁开发布了新的文献求助10
6秒前
深情安青应助suhua采纳,获得10
8秒前
CodeCraft应助piaopiao采纳,获得10
9秒前
10秒前
pluto应助ljhwahaha采纳,获得10
11秒前
爆米花应助zhuyuLLLLLLLL采纳,获得10
12秒前
阳光少女完成签到,获得积分10
12秒前
巫马凌旋完成签到,获得积分10
13秒前
rrrrr完成签到,获得积分10
16秒前
调皮正豪完成签到,获得积分10
17秒前
周四一完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
cency完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
pink完成签到,获得积分10
22秒前
香蕉觅云应助安静的初翠采纳,获得10
22秒前
suhua完成签到,获得积分10
22秒前
kaia完成签到 ,获得积分10
23秒前
25秒前
suhua发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
27秒前
阿巴阿巴应助1304采纳,获得10
27秒前
28秒前
28秒前
30秒前
piaopiao发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
小四喜发布了新的文献求助10
32秒前
科研通AI6.2应助王慧琳采纳,获得10
33秒前
33秒前
六六完成签到,获得积分10
35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
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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 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 7267366
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8888321
关于积分的说明 18787587
捐赠科研通 6944316
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203320
关于科研通互助平台的介绍 2376235
邀请新用户注册赠送积分活动 2179192