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纳米多孔材料，Nature Materials！

研之成理 2026-03-29 12:16

文章摘要

背景：在自然和工业过程中，驱动液体电解质中的离子定向输运是许多现象的基础，但在人工合成系统中复现无需法拉第反应的连续离子流一直是一个挑战。研究目的：本研究旨在首次实验实现一种基于电容棘轮机制的离子泵（RBIP），利用纳米多孔氧化铝两侧金属电极与溶液形成的双电层的非线性电容特性，通过施加周期性方波电压驱动离子产生持续的定向流动，以开发新型、高效、无运动部件的连续分离技术。结论：研究成功开发了RBIP，通过电学测量证实了其充放电动力学的不对称性，并集成到三池电渗析系统中实现了约37小时内50%的脱盐效果，展示了其在海水淡化等领域的应用潜力，为离子分离技术开辟了新路径。

纳米多孔材料，Nature Materials！

查看文献： A nanoporous capacitive electrochemical ratchet for continuous ion separations
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