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通过纳米通道的不混溶液体介导的超快离子传输
Nano Energy ( IF 16.8 ) Pub Date : 2022-11-18 , DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.108011
Yue Sun , Ke Zhou , Hongyan Xiao , Weipeng Chen , Linsen Yang , Weiwen Xin , Xiang-Yu Kong , Zhiping Xu , Lei Jiang , Liping Wen
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更新日期:2022-11-18
Nano Energy ( IF 16.8 ) Pub Date : 2022-11-18 , DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.108011
Yue Sun , Ke Zhou , Hongyan Xiao , Weipeng Chen , Linsen Yang , Weiwen Xin , Xiang-Yu Kong , Zhiping Xu , Lei Jiang , Liping Wen
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生物离子通道的选择性过滤器可以很好地分裂通道入口处的离子水合壳,开口尺寸很小,导致“裸”离子快速穿过通道。已经开发了许多人工纳米通道来模仿这一点。然而,精确制造具有目标直径的纳米通道/纳米孔一直是一个挑战。在此,我们采用不混溶的液体注入通道来调节离子的水合壳并模拟离子传输过程。实验和理论结果表明,纳米通道入口处离子周围水分子的部分去除和离子在不混溶液相中的低阻迁移。与原始膜相比,所提出的膜的跨膜电导和渗透能量功率密度分别增加了约 4 倍和约 77.3%。此外,这种方法避免了远程技术,可以很容易地适应各种膜材料。因此,该策略在需要离子跨膜传输的系统中具有巨大的潜力,包括离子分离、电池和海水淡化等。
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