安定した層間間隔を持つ二次元Ti3C2Txアルギン酸ラメラ膜によるイオンふるい分け

要約 二次元膜は異常輸送現象により広範な関心を集めているが、イオン分離性能は理論的予測を下回っている。d-スペーシングの安定化は、イオン選択性を向上させるための重要なステップである。本研究では、アルギン酸ハイドロゲルピラーによってTi 3 C 2 T x ラミナアーキテクチャを安定化させる戦略を示す。Ca-アルギン酸でピラー化されると、ナノチャネルの直径は7.4 ± 0.2 Åに効果的に固定され、膜は選択的透過カットオフを示し、価数カチオンに対する優れたふるい分け特性を示す。酸回収に適用すると、優れたH + /Fe 2+選択性により、この膜は従来のイオン交換膜の有望な代替品となる。さらに、同じd-スペーシングを持つ超薄型Mn-アルギン酸ピラー膜は100%のNa 2 SO 4 拒絶率を示し、高い水透過性を持っており、最新のナノフィルトレーション膜を上回る性能を示す。これらの発見に基づき、イオン選択性を調整する効率的な方法を示し、エネルギーおよび環境関連のアプリケーションに新しい視点を導入する。