Engineering highly efficient Li+ responsive nanochannels via host–guest interaction and photochemistry regulation

螺吡喃 汞菁 分子 光致变色 材料科学 纳米技术 光化学 离子 电化学 化学 有机化学 电极 物理化学
作者
Shuting Li,Manting Li,Limin Chen,Jianying Yang,Zhao Wang,Fan Yang,Linhong He,Xinchun Li
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:615: 674-684 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.02.008
摘要

Artificial nanochannels have seen great progress in energy storage, molecular filters, nanofluidic diodes, and biosensors. Precisely recognizing and transporting molecules or ions underpin the basis of artificial nanochannels. Here, we report highly efficient Li+ responsive nanochannels by design of functionalized porous anodic aluminum oxide (AAO) membranes. The 12-crown-4 unit was tethered to the synthesized spiropyran molecule, creating a smart Li+ responsive element, photochromic crowned spiropyran (CE-SP). The crown unit can specifically bind with Li+ while exempting the harassment of other metallic cations; and importantly, the spiropyran moiety possesses reversible photochemistry response, adding the flexibility to regulate ion transport behaviors. Upon the ultraviolet light stimulus, hydrophobic CE-SP molecules transform to positively charged crowned merocyanine (CE-MC), which can further convert to oxygen-negative ions in weak alkaline environment, thereby forming O--Li+ interaction. Such structural evolutions enable to deftly tune the surface charge and wettability of the nanochannels, and thus ingeniously manipulate Li+ recognition profiled by ionic current signal. Moreover, electrically-driven release of the captured Li+ can be realized in an amiable condition, showing controllable capture-to-release ability. Finite element simulation unveils the fundamental mechanisms of ion transport pertaining to Li+ recognition events in the nanoconfinement. This work thus paves a way to construct high-performance Li+-selective nanodevice, and holds promise for Li+-related electrochemistry energy research.
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
科研通AI6.1应助SARAH采纳,获得10
刚刚
QYQ完成签到 ,获得积分10
刚刚
mymEN驳回了橘x应助
3秒前
开心向真完成签到,获得积分10
3秒前
自行迭代完成签到,获得积分10
4秒前
WENS完成签到,获得积分10
4秒前
苗条盼山完成签到,获得积分10
6秒前
瘦瘦安梦完成签到,获得积分10
6秒前
凉风送信完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜应助lt0217采纳,获得10
8秒前
槿曦完成签到 ,获得积分10
11秒前
tuzi完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
13秒前
julinomber2完成签到,获得积分10
14秒前
燕燕完成签到,获得积分10
14秒前
lxl完成签到 ,获得积分10
15秒前
year完成签到,获得积分10
16秒前
优雅沛文完成签到 ,获得积分10
16秒前
shkknx完成签到,获得积分10
17秒前
LL完成签到,获得积分10
17秒前
等待的丹秋完成签到 ,获得积分10
18秒前
lt0217发布了新的文献求助10
19秒前
朴实香露完成签到 ,获得积分10
20秒前
Tysonqu完成签到,获得积分10
21秒前
chen完成签到,获得积分10
23秒前
Joseph_sss完成签到 ,获得积分10
24秒前
小巧元容完成签到 ,获得积分10
24秒前
yuan完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
lt0217完成签到,获得积分10
26秒前
plus完成签到 ,获得积分10
26秒前
灯灯完成签到,获得积分10
28秒前
汉堡包应助鱼鱼鱼采纳,获得10
28秒前
zc完成签到,获得积分10
28秒前
张牧之完成签到 ,获得积分10
29秒前
百里幻翠完成签到,获得积分10
29秒前
苗佳威完成签到,获得积分10
31秒前
彭于彦祖完成签到,获得积分0
34秒前
chenxin完成签到,获得积分10
35秒前
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013344
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7581682
关于积分的说明 16140309
捐赠科研通 5160581
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763400
邀请新用户注册赠送积分活动 1743418
关于科研通互助平台的介绍 1634331