纳通道的物质传输特性及应用

• 作者: 吴增强 夏兴华 李仲秋
• 来源期刊: 色谱
• 学科: 化学
• 关键词: 纳通道 离子选择性 离子整流特性 阻塞脉冲特性 传感 分离 能量收集 综述
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 专论与综述
• 页码范围: 1189-1196
• 页数: 8页
• 分类号: O658
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1123.2020.04029

摘要

近年来,随着材料科学、微纳加工技术和微纳尺度物质传输理论的发展,纳通道技术得到了越来越多的研究和关注.纳通道包括生物纳通道和人工纳通道,其孔径通常为1～100 nm.在这一尺度下,通道表面与通道内物质之间的作用概率大大增强,使得纳通道表现出许多与宏观体系不同的物质传输特性,例如通道表面电荷与通道内离子之间的静电作用产生了离子选择性,通道内电化学势的不对称分布产生了离子整流特性,物质传输过程中占据通道产生了阻塞脉冲特性等.纳通道中的这些物质传输特性在传感、分离、能源等领域具有广泛应用,例如通过对纳通道进行功能化修饰可以实现门控离子传输;利用亚纳米尺度的通道可以实现单分子传感;利用通道与传输物质之间的相互作用可以实现离子、分子、纳米粒子的分离;利用纳通道的离子选择性可以在通道内实现电荷分离,将不同形式的能量(如光、热、压力、盐差等)高效转化为电能.纳通道技术是化学、材料科学、纳米技术等多学科的交叉集合,在解决生物、环境、能源等基本问题方面具有良好的前景.该文综述了近10年来与纳通道物质传输理论以及纳通道技术应用相关的前沿研究,梳理了纳通道技术的发展过程,并对其在各个领域的应用进行了总结与展望.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	夏兴华		21	92	4.0	9.0
2	吴增强		3	1	1.0	1.0
3	李仲秋		2	0	0.0	0.0