清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Sulfonated Sub-1-nm Metal–Organic Framework Channels with Ultrahigh Proton Selectivity

化学 选择性 质子 磺酸 离子 有机化学 量子力学 物理 催化作用
作者
Xingya Li,Huacheng Zhang,Jue Hou,Ranwen Ou,Yinlong Zhu,Chen Zhao,Tianyue Qian,Christopher D. Easton,Cordelia Selomulya,Matthew R. Hill,Huanting Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:142 (21): 9827-9833 被引量:82
标识
DOI:10.1021/jacs.0c03554
摘要

Biological proton channels are sub-1-nm protein pores with ultrahigh proton (H+) selectivity over other ions. Inspired by biological proton channels, developing artificial proton channels with biological-level selectivity is of fundamental significance for separation science. Herein we report synthetic proton channels fabrication based on sulfonated metal-organic frameworks (MOFs), UiO-66-X, X = SAG, NH-SAG, (NH-SAG)2 (SAG: sulfonic acid groups), which have sub-1-nm windows and a high density of sulfonic acid groups mimicking natural proton channels. The ion conductance of UiO-66-X channels follows the sequence: H+ ≫ K+ > Na+> Li+, and the sulfonated UiO-66 derivative channels show proton selectivity much higher than that of the pristine UiO-66 channels. Particularly, the UiO-66-(NH-SAG)2 channels exhibit ultrahigh proton selectivities, H+/Li+ up to ∼100, H+/Na+ of ∼80, and H+/K+ of ∼70, which are ∼3 times of that of UiO-66-NH-SAG channels, and ∼15 times of that of UiO-66@SAG channels. The ultrahigh proton selectivity in the sulfonated sub-1-nm MOF channels is mainly attributed to the narrow window-cavity pore structure functionalized with nanoconfined high-density sulfonic acid groups that facilitate fast proton transport and simultaneously exclude other cations. Our work opens an avenue to develop functional MOF channels for selective ion conduction and 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
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
Min完成签到,获得积分10
刚刚
雷小牛完成签到 ,获得积分10
5秒前
NexusExplorer应助aIARLAE采纳,获得10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
晴空万里完成签到 ,获得积分10
11秒前
17秒前
21秒前
aIARLAE发布了新的文献求助10
22秒前
蓝意完成签到,获得积分0
40秒前
42秒前
liuye0202完成签到,获得积分10
43秒前
涛1完成签到 ,获得积分10
47秒前
鱼儿游完成签到 ,获得积分10
54秒前
风雨霖霖完成签到 ,获得积分10
57秒前
wonwojo完成签到 ,获得积分10
58秒前
中恐完成签到,获得积分0
1分钟前
梦游菌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hy1234完成签到 ,获得积分10
1分钟前
琦玉老师的小跟班完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蔡勇强完成签到 ,获得积分10
1分钟前
柯彦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Mountain完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
lily完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wl1217完成签到 ,获得积分10
1分钟前
海盗船长完成签到,获得积分10
1分钟前
HERACLE发布了新的文献求助10
1分钟前
小石榴的爸爸完成签到 ,获得积分10
2分钟前
huaner完成签到,获得积分10
2分钟前
zdx1022完成签到,获得积分10
2分钟前
小石榴爸爸完成签到 ,获得积分10
2分钟前
沉沉完成签到 ,获得积分0
2分钟前
周周周完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
大汤圆圆完成签到 ,获得积分10
2分钟前
lingling完成签到 ,获得积分10
2分钟前
年轻千愁完成签到 ,获得积分10
2分钟前
coding完成签到,获得积分10
2分钟前
baiye完成签到,获得积分10
2分钟前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
3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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5724494
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5289007
关于积分的说明 15299987
捐赠科研通 4872421
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2616936
邀请新用户注册赠送积分活动 1566782
关于科研通互助平台的介绍 1523717