武汉理工考研，武汉理工考研分数线2023
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研究内容
穿过细胞膜的生物离子通道形成了选择性离子传导的独特传输途径。混合基质膜（MMM）结合了聚合物基质的溶液可加工性和纳米多孔晶体的目标筛分能力，被认为是一种可行的纳米流体平台可获得更高的渗透性和选择性。用MMM复制离子选择性的成功将实现新的分离技术，但仍然具有挑战性。
武汉理工大学张鹏超教授和和北京师范大学蒋亚楠教授受具有穿透离子通道的细胞膜的启发，报道了一种软基片辅助溶液浇铸方法，用于开发具有穿透性的MMM用于选择性金属离子传导的亚纳米通道。结果显示，K+/Mg2+的离子选择性高达14.0，测试直径为5 mm时，K+的离子电导可达45.5 µS。相关工作以“Mixed Matrix Membrane with Penetrating Subnanochannels: A Versatile Nanofluidic Platform for Selective Metal Ion Conduction”为题发表在国际著名期刊Angewandte Chemie International Edition上。
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研究要点
要点1.作者使用致密聚酰亚胺（PI）作为基体，穿透普鲁士白（PW）微管作为填料形成了混合基质膜MMM（PW@PIMMM）。通过PW微管的亚纳米通道成功实现了选择性一价金属离子传导。
要点2.PI基体的两个表面上有效暴露PW微管的穿透式MMM的离子电导比具有未穿透PW微管的MMM高一个数量级。此外，膜厚度、PW微管的负载量、离子浓度和施加电压也对金属离子选择性进行了优化。随着测试直径的增加，离子渗透性有明显改善，但对离子选择性没有影响。
要点3.该PW@PIMMM对K+/Mg2+的离子选择性高达14.0，测试直径为5 mm时，K+的离子电导可达45.5 µS，可通过增加测试面积进一步提高。
该工作不仅提供了一种简单而直接的方法来制造穿透性MMM，用于具有有效渗透性的选择性金属离子传导，而且为基于MMM的纳米流体平台的各种应用开辟了一条新的途径。
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研究图文
图1. 具有穿透PW微管的MMM的特性。
图2. 穿透MMM的金属离子筛分性能。
图3. 具有穿透PW微管的MMM的选择性金属离子电导的优化。
图4. 具有穿透PW微管的优化MMM的金属离子电导率和离子选择性。
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文献详情
Mixed Matrix Membrane with Penetrating Subnanochannels: A Versatile Nanofluidic Platform for Selective Metal Ion Conduction
Chen Li, Yanan Jiang,* Zihan Wu, Youcai Zhang, Cheng Huang, Sha Cheng, Ya You, Pengchao Zhang,* Wen Chen, Lanqun Mao, Lei Jiang
Angew. Chem. Int. Ed.
DOI: 10.1002/anie.202215906
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