静电氢键门控传输层

无修饰高选择性

不依赖孔径几何约束，仅靠限域水网络的电场响应与静电吸附协同作用，即可在通道尺寸大于水合离子直径时仍实现阳离子截留，为高通量、高选择性分离膜提供了新设计原理。

Chenchen, Ma · Chang, Zheng · Liu, Botong · Xu, Xingtao · Ma, Jing · 卢金树 · Bai, Liang

Desalination 2026

技术优势

无需改性的电场响应

利用限域水网络作为活性开关元件，无需额外引入官能团即可实现电场调控离子传输。

大孔径也能截留阳离子

通过静电吸引和水介导的能垒抑制阳离子迁移，在通道尺寸大于水合离子直径时仍可实现阳离子截留。

兼顾选择性与渗透性

基于静电和氢键能垒的分离原理不依赖几何收缩，为在不牺牲渗透性的前提下实现高选择性提供了设计蓝图。

应用场景

• COF分离膜：利用COF纳米通道的电场响应性，无需化学修饰即可实现离子选择性分离。
• 纳米通道离子筛分：在通道尺寸大于水合离子直径时仍能截留阳离子，突破传统筛分尺寸限制。
• 水处理膜：提供高通量、高选择性的脱盐膜设计方案，兼顾水渗透性与离子截留。
• 电场响应膜：利用限域水网络的电场响应作为开关机制，实现可调控的离子传输。