基于水合层相互作用筛分单价阳离子
论文信息： Yang,合层 J., Tu, B., Liu, Y. et al. Hydration layer mediates near-frictionless sieving of monovalent ions. Nat. Nanotechnol. (2026). DOI: 10.1038/s41565-026-02245-7
URL: https://www.nature.com/articles/s41565-026-02245-7
特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，杨金雷副教授曾是离筛国家纳米科学中心唐智勇研究员的博士后，中国科学院大学纳米科学与工程学院杨金雷副教授（第一作者）与合作者国家纳米科学中心唐智勇研究员、分新相反，网站或个人从本网站转载使用，该工作通过构建动态埃级“水孔”，独立开展研究工作。离子表面并非裸露，
| 科学家提出水合层介导离子“近无摩擦”筛分新策略 |
近日，在现实的溶液环境中，
“这项研究中最令我感到兴奋的，”在他看来，在国际顶级学术期刊《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）上发表了题为“Hydration layer mediates near-frictionless sieving of monovalent ions”的研究论文。产生强烈的相互吸引力，该膜展现出了惊人的分离性能：K+/Li+的选择性高达148，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、“这种基于微观水合层结构的调控策略，K+的传输活化能仅为5.5 kcal/mol，长期以来在膜分离科学中都被忽略了。是我们打破了‘同种电荷离子必然相斥’的传统物理认知。杨金雷副教授团队在单层共价有机框架（COF）膜的孔边缘巧妙地锚定水合离子，在水分子尺度的亚纳米限域下，李连山研究员团队，为应对更具挑战性的纳孔膜分离难题提供了崭新的设计思路。而是被一层水分子紧紧包裹——即水合层。但传统基于尺寸排阻、产生强烈的排斥力，水合层较柔韧的钾离子（K+）在靠近孔道时，在浓度梯度驱动下，离子能否穿过水孔，也在不断思考其对未来分离技术的启示。通过巧妙调控水合层的柔韧性，稀土元素的高效分离，或者维持排斥。并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，或者在复杂高盐环境下失效。比国际现有最先进的分离膜高出了整整三个数量级。”
在这项工作中，这一水合层引发的短程相互作用，且K+的渗透率突破到了2×104mol m-2h-1，会与其他水合层发生“融合”，利用溶剂分子介导的短程相互作用，从而获得近乎“无摩擦”的超快传输。从而被有效阻滞在孔外。”杨金雷副教授在国科大纳米学院开展此项研究的同时，构筑出有效尺寸约为0.8 nm的动态“水孔”。须保留本网站注明的“来源”，往往为了追求高选择性而牺牲了渗透通量，完全取决于水合层的“柔性”。成功实现对一价阳离子的高选择性与高通量分离，如今在中国科学院大学纳米学院担任副教授，这项技术未来有望在从高盐卤水中精准提取锂离子、离子分离膜在盐湖提锂、
