近日，New-MIT课题组博士研究生刘铠瑞在期刊《Science Advances》上发表了题为“Electrostatic-driven dehydration of ions in nanoporous membranes”的研究论文。

本研究揭示了表面电荷对离子选择性膜分离性能的核心作用，特别是在分离尺寸和电荷相近离子这一水处理难题。研究通过ALD方法制备了表面电荷密度可调的无空间位阻纳米多孔膜，并探究了碱性氯化物（LiCl、KCl、CsCl）在其中的渗透行为。结合分子动力学模拟，研究证实了静电效应可以促进正电膜表面反离子的脱水，导致氯离子优先吸附滞留，降低氯分配并阻碍盐的协同运输。对于负电膜，水化能较低的Cs+比K+更易发生静电驱动的脱水并分配受阻，从而导致KCl的选择性传输。该工作为带电膜表面静电作用驱动的离子脱水与传输障碍提供了理论与实验依据，为设计基于电荷效应分离相似离子的选择性膜提供了深入见解。

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