物理科技生物学-PHYICA

膜选国产门事件择性的轻触

物理学 2022-03-18 23:59:16

阿卜杜拉国王科技大学 这项研究描述了光敏智能膜

信用:装卸单元4 /梭车 根据外界刺激,如酸碱度、热和光,改变孔径大小的膜将改变分离科学和技术

KAUST研究人员开发的这种智能膜显示出可调的孔径,这意味着当暴露于不同的光波长时,它们可以根据大小选择性地分离化合物。

共价有机网络(CONs)最近成为传统膜材料的无金属潜在替代品,如金属有机和沸石框架

这些轻质结晶多孔纳米材料由有机分子构件通过强共价键结合而成,在水和有机溶剂中稳定

它们还具有明确的拓扑结构和孔径大小,这使得它们在许多领域具有吸引力,包括气体吸附和分离、能量存储和转换、光电子学、化学传感和药物输送

然而,这些结构特征不能改变,这限制了膜的适用性

KAUST的一个团队现在已经通过将光可转换的偶氮苯单元结合到CON中产生了一种光响应膜

这些光可转换单元根据照射波长采用两种不同的配置:当暴露于紫外光时为非线性几何形状,当暴露于可见光时为非线性几何形状

在苏珊娜·努斯的指导下领导这项研究的博士后刘江涛说,这种方法“受到细胞膜的启发,细胞膜具有刺激反应通道,可以根据环境信号自动调节通透性和选择性。”

学分:阿卜杜拉国王科技大学 研究人员使用两端带有一个活性基团的偶氮苯衍生物作为连接物,来连接大的柔性环状分子,称为环,并形成一个连续的网络

他们将偶氮苯衍生物溶解在二氯甲烷-己烷混合物中,将环烯溶解在水中,让这些前体在水-有机界面反应,形成一个独立的膜

刘说,这种薄膜展示了一种“独特的折纸状结构,可以在紫外线和可见光下折叠和展开。”

通过使用光控制偶氮苯的反式-顺式转化,研究小组在分子水平上远程操纵膜孔径,并因此动态调节膜对各种溶剂和染料分子的渗透性和选择性

刘解释说,暴露在紫外光下“关闭”了闸门,减小了孔径,从而提高了膜的选择性

相反,对应于“打开”状态的初始孔径可以利用可见光来恢复

该团队计划通过设计新的智能膜,利用独特的主客体相互作用来识别脱氧核糖核酸、核糖核酸或病毒,从而扩展他们的工作

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