杨乃涛教授团队在《Chemical Engineering Journal》上发表“Voltage-enhanced ion sieving and rejection of Pb2+ through a thermally cross-linked two-dimensional MXene membrane”新成果

二维MXene膜由于其具有优异的机械性能、热稳定性、柔韧性、导电性和高亲水性表面，被认为是分离应用中很有前途的候选者。但是，由于二维MXene膜在水溶液中，尤其在外电场作用下，该膜溶胀现象比较突出，因此制备具有理想离子筛分的二维层状MXene膜仍然具有较大的挑战。最近，山东理工大学化学与化工学院无机膜科学与工程研究所孟秀霞和杨乃涛教授以通讯作者在化工TOP期刊《Chemical Engineering Journal》上发表题目为“Voltage-enhanced ion sieving and rejection of Pb²⁺ through a thermally cross-linked two-dimensional MXene membrane”的研究论文。研究发现，在干燥过程中两相邻的MXene纳米片间发生羟基脱水形成Ti-O-Ti交联，有效抑制了二维层状MXene膜在水溶中的溶胀现象。通过施加外部直流电压，形成稳定的电场，为离子跨膜运输提供了驱动力，促进了动力学直径较小的K⁺定向移动，而将动力学直径较大的Pb²⁺进行拦截，从而实现了离子高效筛分，提高了二维层状MXene膜的分离性能。该研究为外加电场条件下离子筛选、脱盐的抗溶胀膜制备打开了一个新的窗口。