二维晶体作为一种质子导电材料受到关注，因为二维晶体的原子厚度能够阻碍原子、分子、离子，同时原子层厚度二维晶体允许质子的穿过。2D材料虽然具有优异的选择性，但是目前二维晶体材料有关报道的质子导电性都比较低。

有鉴于此，澳门大学孙鹏展、大连理工大学郝广平、曼彻斯特大学Marcelo Lozada-Hidalgo、Andre K. Geim等报道富含空穴位点的单层TiO₂具有较高的质子渗透，同时阻碍He。

本文要点：

（1）

在200 ℃的质子导电性达到100 S cm^-2，超过了工业制订标准的目标。对质子的快速选择性传输来自超高密度Ti原子缺陷（单位nm²的缺陷达到1个），而且单层TiO₂能够筛选Å尺度的物质。

（2）

这项研究展示了2D氧化物作为氢能技术膜材料的前景。

参考文献

Ji, Y., Hao, GP., Tan, YT. et al. High proton conductivity through angstrom-porous titania. Nat Commun 15, 10546 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-54544-z

https://www.nature.com/articles/s41467-024-54544-z