Covalent Organic Framework Interlayer Spacings as Perfectly Selective Artificial Proton Channels

质子 化学物理 密度泛函理论 共价键 分子 化学 离子 质子输运 氢键 水溶液 选择性 热扩散率 计算化学 纳米技术 材料科学 物理化学 有机化学 热力学 物理 核物理学 催化作用
作者
Qi Li,Hongfei Gao,Yongye Zhao,Bo Zhou,Lei Yu,Qingsong Huang,Lei Jiang,Jun Gao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (23) 被引量:18
标识
DOI:10.1002/anie.202402094
摘要

Abstract Biological proton channels have perfect selectivity in aqueous environment against almost all ions and molecules, a property that differs itself from other biological channels and a feature that remains challenging to realize for bulk artificial materials. The biological perfect selectivity originates from the fact that the channel has almost no free space for ion or water transport but generates a hydrogen bonded wire in the presence of protons to allow the proton hopping. Inspired by this, we used the interlayer spacings of covalent organic framework materials consisting of hydrophilic functional groups as perfectly selective artificial proton channels. The interlayer spacings are so narrow that no atoms or molecules can diffuse through. However, protons exhibit a diffusivity in the same order of magnitude as that in bulk water. Density functional theory calculations show that water molecules and the COF material form hydrogen bonded wires, allowing the proton hopping. We further demonstrate that the proton transport rate can be tuned by adjusting the acidity of the functional groups.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
2秒前
mav233完成签到 ,获得积分10
2秒前
pyt777完成签到 ,获得积分10
3秒前
ljy发布了新的文献求助10
3秒前
AgnesT发布了新的文献求助10
4秒前
萊以托尔福完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
小于发布了新的文献求助10
7秒前
小青年儿完成签到 ,获得积分10
8秒前
KeYang完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
天真大神发布了新的文献求助10
14秒前
小田完成签到 ,获得积分10
15秒前
牛牛在搬砖完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
咸鱼不翻身完成签到,获得积分10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
19秒前
Soledad完成签到 ,获得积分10
19秒前
ouyang关注了科研通微信公众号
22秒前
25秒前
xiongyuan完成签到,获得积分10
25秒前
英俊的菲鹰完成签到,获得积分20
26秒前
霸气曼雁发布了新的文献求助10
28秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
31秒前
ephore应助科研通管家采纳,获得40
31秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
若ruofeng应助科研通管家采纳,获得20
31秒前
若ruofeng应助科研通管家采纳,获得20
31秒前
若ruofeng应助科研通管家采纳,获得20
31秒前
Gengar完成签到,获得积分10
31秒前
若ruofeng应助科研通管家采纳,获得20
31秒前
若ruofeng应助科研通管家采纳,获得20
31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
Acute Mountain Sickness 2000
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Why Neuroscience Matters in the Classroom 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5046389
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4275677
关于积分的说明 13327591
捐赠科研通 4089599
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2237816
邀请新用户注册赠送积分活动 1244999
关于科研通互助平台的介绍 1173142