碳納米管（CNT）孔模仿水通道的結(jié)構(gòu)，可支持極高的水傳輸速率，使其成為構(gòu)建人造水通道和高性能膜的有力候選者。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，我們測量了直徑為0.8 nm的CNT孔蛋白（CNTP）（嵌入脂質(zhì)膜中的短CNT片段）來測量水和離子的滲透率。通過CNTPs測得的水傳輸活化能與典型的單排水傳輸阻隔值一致。在CNTPs中，對水傳輸進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑獎(jiǎng)恿W(xué)模擬也報(bào)告了相似的活化能值，并提供了水進(jìn)入這些通道的分子尺度機(jī)制的細(xì)節(jié)。CNTPs強(qiáng)烈排斥氯離子，并顯示出與商業(yè)脫鹽膜相當(dāng)?shù)乃}滲透選擇性值。
Fig. 1. CNTPs的透水性。
Fig. 2. 水在CNTPs中的轉(zhuǎn)運(yùn)活化能。
Fig. 3. CNTPs中水運(yùn)的模擬。
Fig. 4. CNTP的Cl
-離子輸運(yùn)和水-鹽滲透選擇性。
相關(guān)研究成果于2020年由美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室Yuhao Li第一作者，發(fā)表在Science Advances(DOI: 10.1126/sciadv.aba9966)上。原文：Water-ion permselectivity of narrow-diameter carbon nanotubes。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號：
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