Highly Ion-Permselective Porous Organic Cage Membranes with Hierarchical Channels

化学 离子 二价 离子运输机 选择性 化学物理 多孔性 分子筛 分析化学(期刊) 化学工程 色谱法 吸附 物理化学 有机化学 生物化学 工程类 催化作用
作者
Tingting Xu,Bin Wu,Linxiao Hou,Yanran Zhu,Fangmeng Sheng,Zhao Zhang,Yun Dong,Jing Liu,Bangjiao Ye,Xingya Li,Liang Ge,Huanting Wang,Tongwen Xu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (23): 10220-10229 被引量:73
标识
DOI:10.1021/jacs.2c00318
摘要

Membranes of high ion permselectivity are significant for the separation of ion species at the subnanometer scale. Here, we report porous organic cage (i.e., CC3) membranes with hierarchical channels including discrete internal cavities and cage-aligned external cavities connected by subnanometer-sized windows. The windows of CC3 sieve monovalent ions from divalent ones and the dual nanometer-sized cavities provide pathways for fast ion transport with a flux of 1.0 mol m-2 h-1 and a mono-/divalent ion selectivity (e.g., K+/Mg2+) up to 103, several orders of magnitude higher than the permselectivities of reported membranes. Molecular dynamics simulations illustrate the ion transport trajectory from the external to internal cavity via the CC3 window, where ions migrate in diverse hydration states following the energy barrier sequence of K+ < Na+ < Li+ ≪ Mg2+. This work sheds light on ion transport properties in porous organic cage channels of discrete frameworks and offers guidelines for developing membranes with hierarchical channels for efficient ion separation.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
冬去春来完成签到 ,获得积分10
4秒前
13秒前
在阳光下完成签到 ,获得积分10
19秒前
研友_Ljqal8完成签到,获得积分10
33秒前
SUR完成签到,获得积分10
38秒前
Judith完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Singularity发布了新的文献求助10
1分钟前
isedu完成签到,获得积分10
1分钟前
榴莲小胖完成签到,获得积分10
1分钟前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
SOLOMON应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
深情安青应助颜林林采纳,获得10
1分钟前
melody完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Leo963852完成签到 ,获得积分10
1分钟前
浚稚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
X519664508完成签到,获得积分0
1分钟前
糖宝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
青提芝士挞完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小宝完成签到,获得积分10
2分钟前
chenying完成签到 ,获得积分0
2分钟前
亮总完成签到 ,获得积分10
2分钟前
海鹏完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Lucky完成签到 ,获得积分10
2分钟前
kvkill给kvkill的求助进行了留言
2分钟前
六七完成签到 ,获得积分10
3分钟前
loren313完成签到,获得积分10
3分钟前
落后妖妖完成签到 ,获得积分10
3分钟前
SAINT完成签到 ,获得积分10
3分钟前
秋夜临完成签到,获得积分10
3分钟前
真命天子完成签到 ,获得积分10
3分钟前
开放又亦完成签到 ,获得积分10
3分钟前
修水县1个科研人完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Ding完成签到,获得积分10
4分钟前
Aixia完成签到 ,获得积分10
4分钟前
ybheart完成签到,获得积分10
4分钟前
又又完成签到,获得积分10
4分钟前
Zing完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Glossary of Geology 400
Additive Manufacturing Design and Applications 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2473614
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2138808
关于积分的说明 5450839
捐赠科研通 1862817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926240
版权声明 562817
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495463