中国研究人员通过氧化石墨烯膜实现光诱导的超快活性离子传输

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来自中国清华大学和中科院的研究人员通过氧化石墨烯证明了耦合的光子 - 电子 - 离子传输现象利用光的能量,阳离子能够在很宽的浓度范围内以热力学方式上坡移动,速率比通过简单扩散的速率快几个数量级。

基于这种机制,该团队进一步开发了光子离子开关,光子离子二极管和光子离子晶体管作为合成纳米流体电路上主动离子筛分和人工光合作用的基本要素。

该团队表示,这是2D层状材料中具有极高泵浦速率的光致活性(反梯度)离子传输的首次发现。它为合成膜材料中的运输行为提供了一种全新的远程,非侵入性和主动控制方式。

此外,本文报道的光诱导活性离子迁移不依赖于脂质或液膜,这显着改善了其稳健性和相容性。此外,它不依赖于特定的离子结合穿梭分子来实现跨膜离子转运。因此,其传输范围可以是厘米长。

在几乎整个2D半导体系列中也可以发现光致活性离子传输现象。在液体可加工的胶体2D材料中有进一步利用其光响应性的巨大空间。


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