纳流体和膜分离领域的生物控制亚纳米通道中的离子传输过程目前得到人们广泛关注。构建人工离子通道的重要一点是整流离子实现特异性运输，但是仍具有非常大的难度和挑战。有鉴于此，莫纳什大学王焕庭（91硕）、中国科学技术大学吴恒安（9305）教授等报道以往未曾明确结构的MOF纳米通道纳米流体体系，实现碱金属离子和质子的单一取向以反方向进行传输。通过理论计算发现，这种高效离子选择性整流传输能力来自对金属离子和质子具有两种不同的传输机理。研究成果发表在Science Advances上。

本文要点：

1）由于质子具有的非常高的移动能力（迁移率达到11.3×10-7 m2/V·s），使得MOF NC具有超高的质子导电性能，能垒仅为0.075 eV。此外，MOF NC展示了优异的渗透能收集性能。

2）本文工作有助于发展多功能生物离子通道和应用于纳流、生物模拟、分离等场景。

王焕庭（91硕）

王焕庭，1994年在中国科学技术大学获高分子化学硕士学位，1997年在中国科学技术大学获材料化学博士学位。1998-2000年在加州理工（California Institute of Technology）、2000-2002年在加州大学河滨分校（UC Riverside）做博士后研究，2002-2004任香港大学助理研究员，2004年获得澳大利亚科学基金委女王基金资助，2005年至今任澳大利亚Monash大学讲师、副教授、教授。2019年当选澳大利亚技术科学与工程院院士。

吴恒安（9305）

吴恒安，中国科学技术大学工程科学学院近代力学系，教授，博士生导师，工程科学学院执行院长。1997年7月获得中国科学技术大学理论与应用力学学士学位，1998年7月获得中国科学技术大学计算机软件学士学位（双），2002年6月获得中国科学技术大学固体力学博士学位，同年获中国科学院院长奖。2002年8月-2004年2月在新加坡国立大学机械工程系任博士后研究员，2004年2月任中国科学技术大学工程科学学院近代力学系副教授，2010年6月晋升教授。2010年6月-2011年5月在英国曼彻斯特大学做访问学者。2015年7月-2020年6月任中国科学院材料力学行为和设计重点实验室主任。曾获得2014年度中国科学技术大学杰出研究校长奖、2015年度国家杰出青年科学基金、2017年度中国科学院朱李月华优秀教师奖、2017年度安徽省教学成果特等奖、2017年度和2018年度中国科学院优秀导师奖、2018年度高等教育国家级教学成果二等奖、2020年度宝钢优秀教师特等奖、2020年度中国科学院青年科学家国际合作伙伴奖、2021年度全国徐芝纶力学优秀教师奖，入选2015年度科技部创新人才推进计划中青年科技创新领军人才、2017年度第三批国家高层次人才特殊支持计划领军人才、2018年度安徽省教学名师。主讲本科生<<材料力学>>和<<计算力学基础>>（首批国家级一流本科课程），研究领域为：“微纳结构材料力学行为和设计”、“固液界面微力学与限域传质”、“计算力学方法及工程应用”。

论文链接：

Jun Lu, et al, Ultrafast rectifying counter-directional transport of proton and metal ions in metal-organic framework–based nanochannels, Sci. Adv. 2022, 8(14), eabl5070

DOI: 10.1126/sciadv.abl5070

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl5070

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