Wood Ion Pumps Enabled by Light-Responsive MoS2-Decorated Nanocellulosic Channels

材料科学 离子 光电子学 纳米技术 离子通道 化学 生物化学 受体 有机化学
作者
Liu Suling,Yongxian Yao,Xueqi Li,Jianfu Tang,Xiaofei Dong,Yaoxing Wang,Ran Yin,Jian Li,Yanjun Xie,Wentao Gan
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (31): 20353-20362 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c04359
摘要

Light-driven active ion transport discovered in nanomaterials (e.g., graphene, metal-organic framework, and MXene) implicates crucial applications in membrane-based technology and energy conversion systems. However, it remains a challenge to achieve bulk assembly. Herein, we employ the scalable wood as a framework for in situ growth of MoS2 nanosheets to facilitate light-responsive ion transport. Owing to the aligned and negatively charged wood nanochannels, the MoS2-decorated wood exhibits an excellent nanofluidic conductivity of 8.3 × 10-5 S cm-1 in 1 × 10-6 M KCl. Asymmetric light illumination creates the separation of electrons and holes in MoS2 nanosheets, enabling ions to move uphill against a wide range of concentration gradients. As a result, the MoS2-decorated wood can pump ions uphill against a 20-fold concentration gradient at a light intensity of 300 mW cm-2. When the illumination is applied to the opposite side, the osmotic current along the 20-fold concentration gradient can be enhanced to 75.1 nA, and the corresponding osmotic energy conversion power density increases to more than 12.6 times that of the nonilluminated state. Based on the light-responsive behaviors, we are extending the use of MoS2-decorated wood as the ionic elements for nanofluidic circuits, such as ion switches, ion diodes, and ion transistors. This work provides a facile and scalable strategy for fabricating light-controlled nanofluidic devices from biomass materials.
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
CA发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
certe发布了新的文献求助10
2秒前
小孙完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小瑞完成签到,获得积分10
2秒前
薄荷发布了新的文献求助10
3秒前
宋松桦完成签到,获得积分20
3秒前
欠虐宝宝完成签到 ,获得积分10
3秒前
思源应助云谷采纳,获得10
3秒前
火星上兰完成签到,获得积分10
3秒前
CodeCraft应助Huang采纳,获得10
4秒前
5秒前
领导范儿应助Sucre采纳,获得10
5秒前
高兴断秋发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
房天川发布了新的文献求助10
5秒前
丁浩添发布了新的文献求助10
5秒前
小马甲应助尹姝采纳,获得10
6秒前
6秒前
quan发布了新的文献求助10
6秒前
夏飞飞发布了新的文献求助10
6秒前
ZOE应助旋光活性采纳,获得30
6秒前
CA完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
ctttt发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
懒羊羊完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
科目三应助宋松桦采纳,获得10
9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
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exploring Nostalgia 500
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 400
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 5667660
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4887012
关于积分的说明 15121059
捐赠科研通 4826441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2584044
邀请新用户注册赠送积分活动 1538066
关于科研通互助平台的介绍 1496210