久久精品免费观看_欧美日韩精品电影_91看片一区_日日夜夜天天综合

二維材料因厚度極小，可極大提高分子輸運效率，被認為是高性能分離膜的理想平臺。然而，在二維材料上精確生成用于分子篩分的孔洞，尤其是在大面積范圍內實現均勻制備，仍然是材料科學和工程領域面臨的重大挑戰。現有方法在孔徑控制和孔洞生成效率方面仍存在較大局限。

盡管晶界等結構缺陷通常被視為削弱二維材料性能的不利因素，但該研究表明，通過精確控制二維材料的缺陷結構，可以將其轉化為高效分離的功能性通道。研究團隊在單層二硫化鉬薄膜中成功引入大量預先設計的多孔晶界結構，從而實現了高效水分子和水合離子分離。

該研究采用化學氣相沉積方法，精準控制二硫化鉬晶粒的取向與尺寸，使其在生長過程中形成兩種固定的優選取向，互成60°角。這一取向關系生成了多種可預測的晶界結構，其中8元環（8-MR）結構占主導地位。

理論計算與實驗研究表明，8-MR孔徑適合水分子快速通過，同時有效阻擋多種水合離子。因此，當這些單層二硫化鉬薄膜用作分離膜時，獲得的水分子對水合離子的選擇性極高，同時水通量大幅提升，遠超當前最先進的海水淡化膜。相比之下，未經取向控制的二硫化鉬僅形成少量8-MR結構，主要由更小且不可滲透的7-MR結構組成，致使水通量下降，水/離子選擇性也較低。

8-MR孔道的“單鏈水”輸運行為與生物水通道蛋白高度相似，但不同于生物膜材料，無機二硫化鉬膜更易實現大規模制備，并可廣泛應用于各種非生物相容性環境。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.ado7489