基于膜的技术可以为各种分离过程提供具有成本效益和节能的方法。主要目标是开发具有均匀、可调且明确的亚纳米级通道的材料。合适的膜材料应具有高选择性和渗透性,并且可以以稳健且可扩展的方式制造。
在这里,新加坡国立大学赵丹教授报道了具有此类特性的亚 1 nm 晶间通道的构造,并阐明了它们的传输特性。
文章要点
1)这些通道是通过在非晶态到晶态转变过程中组装 3D 甲酸铝晶体而形成的。通过控制转变时间,通道尺寸可以从宏观尺度调整到纳米尺度。
2)所得膜表现出定制的选择性和渗透性,截留分子量范围为约 300 Da 至约 650 Da,乙醇渗透性范围为 0.8 至 22.0 L m−2 h−1 bar−1 。
3)进一步表明,通过这些通道的液体流动从粘度主导的连续流转变为亚连续流,这可以通过修改后的Hagen−Poiseuille模型来描述。
该策略为通常利用纳米级质量传输的应用提供了一个新的可扩展平台。
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Dongchen Shi, et al, Intercrystalline Channels at Subnanometer Scale for Precise Molecular Nanofiltration, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c02711
https://doi.org/10.1021/jacs.3c02711