Рисунок: поведение ректификации функционализированных нанотрубок в различных ионных растворах
В последние годы ионный перенос в структурах наноконфигурации имеет не только важное значение теоретического исследования, но также имеет потенциальную прикладную ценность в области молекулярной регуляции, преобразования энергии, фильтрации и опреснения, ионных устройств и датчиков. Концерн. Уникальное поведение ионного переноса выпрямления, отрицательное дифференциальное сопротивление, колебания и гистерезис в асимметричных нанопорах стали одной из горячих тем в области исследований наночастиц за последние годы. Среди них наиболее раннее обнаруженное явление ректификации было изучено наиболее широко. Изменение типа передачи ионов может привести к уменьшению или обратному ректификации, но изменение тока наблюдается только в многовалентной ионной системе, явление ректификации и разворота в системе моновалентных ионов еще не сообщается, а размер отношения ректификации и Hofmeister Связь между последовательностями редко исследуется.
Под руководством Национального фонда естественных наук Китая, Министерства науки и технологий и Китайской академии наук, Ю. Пинг, научный сотрудник Института химии живой аналитической химии, Китайской академии наук, провел исследования по переносу ионов на основе полиэлектролитной щетки. Через перенос атомов через поверхность. Метод свободнорадикальной полимеризации реализует контролируемую модификацию катионной кисти полиимидазолия на внутренней поверхности стеклянной микронатрубки, и в этой микротрубке впервые наблюдается явление ректификации, и предлагается модель, подходящая как для микронной, так и для наномасштабной ректификации. (Am. Chem. Soc., 2017, 139, 1396). Кроме того, используя это явление, они успешно построили датчик ATP на основе микровыпрямителя для реализации анализа чувствительности АТФ в диализате мозга крысы (Anal Chem., 2017) , 89, 6794).
Исходя из вышеприведенных исследований, они дополнительно изучили влияние различных одновалентных анионов на ректификацию микронатуб, функционализированных полиимидазолием. Результаты показали, что в отличие от космосропов (таких как Cl-), хаотропы (такие как ClO4-) приводятся в действие гидрофобными взаимодействиями. Он легче адсорбируется на поверхности катионов полиимидазола и поглощается при высоких концентрациях солей, что приводит к обратному действию заряда катионов полиимидазола, что приводит к тому, что перенос ионов функционализованных микронатубов ведет себя как зависящий от концентрации выпрямление (например, (Рисунок). В то же время они упорядочили соотношения выпрямления одновалентных анионов в последовательности Хофмайстера и обнаружили, что последовательность согласуется с последовательностью Хофмайстера. Это первый случай, когда последовательность Хофмайстера наблюдалась в твердом нанопоре. Это исследование проводилось путем регулирования внутренней стенки скважины. Поверхностная химия, в свою очередь, обеспечивает теоретическую и экспериментальную основу для построения ионно-ионных устройств и датчиков на основе нанообъектов. Связанные результаты были опубликованы в Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 4590.
