电荷控制的离子传输对于许多行业来说至关重要，而先进的膜是其中必不可少的组成部分。在自然界中，高效和选择性的离子转运主要由细胞膜上的带电离子通道控制，这表明细胞的结构具有功能分化。

近日，受这种结构的启发，中国科学院理化技术研究所闻利平研究员报道了设计并制备了一种离子交联磺化聚芳醚酮（SPAEK）和咪唑功能化聚芳醚砜（IPAES）的ICM膜，以充分利用电荷。研究人员观察到ICM中离子传输和渗透能量转换的增强。

文章要点

1）由于离子交联引起的功能分化，ICM膜呈现纳米相分离的结构，从而形成聚集的、规则的亲水和疏水区域。更宽和连接良好的亲水区作为足够的离子通道，增强了离子的跨膜传输，包括离子电导率和阳离子选择性，最终将功率密度从3.95提高到6.18 W m^-2。

2）此外，研究发现这种结构优于传统的均质膜。在水中浸泡后，具有聚集亲水区域的ICM表现出优异的机械强度和优异的水稳定性。

这项工作为设计和合成具有显著离子导电性和选择性的下一代膜铺平了道路，这些膜对渗透能量转换、水净化和海水淡化至关重要。

参考文献

Weipeng Chen, et al, Ionic Crosslinking-Induced Nanochannels: Nanophase Separation for Ion Transport Promotion, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202108410

https://doi.org/10.1002/adma.202108410