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17
2026
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01
Nature 顶刊：钠离子选择性cof膜
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生物钠离子通道能够高效区分电荷相同且水化壳层相近的离子。然而，在人工离子通道的制备中，要同时实现精准的离子选择性与高离子通量仍然具有挑战性。本研究探究了15-冠-5（15C5）功能化共价有机框架（COF）膜中的埃级通道，以实现快速、选择性的离子传输。得益于冠醚对钠离子的识别作用，DHTA-Hz-15C5膜中的通道可选择性促进\ce{Na+}传输，且富含羟基的COF骨架进一步增强了这一效果。该膜的\ce{Na+/K+}选择性高达58.31，离子渗透率为9.33 mmol·m⁻²·h⁻¹，性能显著优于现有膜材料，与生物离子通道的特性相近。理论模拟表明，COF的一维通道为离子传输提供了便捷路径，同时冠醚的识别作用使Na+的传输能垒远低于K+，从而实现了超高选择性与高\ce{Na+}渗透率的兼顾。该研究推动了COF材料在高效单一离子传输领域的应用，并拓展了冠醚在纳米受限环境下的离子选择性研究。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/N5YBHvZBOGe2mM5fOLNArQ
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