Ion Selectivity, Current, and Water Flow Regulation in Ti3C2 MXene Nanopores

纳米孔 离子 材料科学 纳米技术 离子运输机 化学物理 离子流 电流(流体) 选择性 化学 物理 催化作用 热力学 生物化学 有机化学
作者
Sang Yeon Lee,Sugwang Go,Hyung Gyu Park,Myung Eun Suk
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (31): 9487-9493 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c01892
摘要

Recent years have seen a growing interest in zero-dimensional (0D) transport phenomena occurring across two-dimensional (2D) materials for their potential applications to nanopore technology such as ion separation and molecular sensing. Herein, we investigate ion transport through 1 nm-wide nanopores in Ti3C2 MXene using molecular dynamics simulations. The high polarity and fish-bone arrangement of the Ti3C2 MXene offer a built-in potential and an atomic-scale distortion to the nanopore, causing an adsorption preference for cations. Our observation of variable cation-specific ion selectivity and Coulomb blockade highlights the complex interplay between adsorption affinity and cation size. The cation-specific ion selectivity can induce both the ion current and electro-osmotic water transmission, which can be regulated by tailoring the ions' preferential pathways through electric field tilting. Our finding underscores the pivotal role of the atomic arrangement of MXenes in 0D ion transport and provides fundamental insight into the application of 2D material in nanopores-based technologies.
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
1秒前
无极微光应助火丙子采纳,获得20
1秒前
1秒前
共享精神应助111111111111111采纳,获得30
2秒前
曾经的贞发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
DYX发布了新的文献求助10
3秒前
热情的戾发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
daisy完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
Limerence发布了新的文献求助10
6秒前
飞羽发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
L7完成签到,获得积分10
7秒前
麻瓜本瓜完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
精明钻石完成签到,获得积分10
9秒前
失眠的夏柳完成签到 ,获得积分10
10秒前
七七发布了新的文献求助10
10秒前
Kelly完成签到,获得积分10
10秒前
汉小弟发布了新的文献求助10
10秒前
jielo发布了新的文献求助10
10秒前
炙热秋翠发布了新的文献求助10
11秒前
PAPA发布了新的文献求助10
11秒前
Xuan完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
Mocha发布了新的文献求助10
13秒前
惜昭完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
20秒前
紫色水晶之恋应助刺猬采纳,获得10
23秒前
有风塘发布了新的文献求助20
24秒前
25秒前
科研通AI6.4应助椰子冻采纳,获得10
25秒前
埃佛德发布了新的文献求助10
26秒前
kuaidi123完成签到 ,获得积分10
28秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7193131
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8829408
关于积分的说明 18641822
捐赠科研通 6829144
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3175986
关于科研通互助平台的介绍 2328143
邀请新用户注册赠送积分活动 2150487