具有智能传质通道和10 nm以下厚度的生物细胞膜被视为促进分离膜设计的基准。然而,在厚度小于10nm的大面积膜上构建高度连接和自适应的孔通道仍然是一个巨大的挑战。鉴于此,来自北京理工大学的孙建科教授研究出了亚8nm网络笼状纳米膜的设计和制造,该膜通过自由界面限制的自组装和交联策略,由可调的、响应性的有机笼状水通道组成。
文章要点:
1) 该研究证实,这些笼形复合膜在10 - 5 cm2 s - 1尺度上表现出优异的透水性,比传统聚合物膜高出1 - 2个数量级,并且,可以通过简单的阴离子交换形式来控制亲水性和空间位阻在内的通道微环境;
2) 此外,该研究表明,通过将光响应性阴离子与笼窗离子结合,这种“智能”膜甚至可以进行分级分子筛选,同时,这些网状笼状纳米膜的出现为开发面向智能分离的生物启发超薄膜提供了依据。
参考资料:
Liu, SH., Zhou, JH., Wu, C. et al. Sub-8 nm networked cage nanofilm with tunable nanofluidic channels for adaptive sieving. Nat. Commun. (2024).
10.1038/s41467-024-46809-4
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46809-4