圣路易斯华盛顿大学的研究团队在纳米孔污染物控制技术领域取得新进展,该技术有望提升海水淡化、二氧化碳储存及多孔催化剂的效率。相关成果发表于《ACS应用材料与界面》期刊。
能源、环境与化学工程教授Young-Shin Jun和机械工程与材料科学系教授Srikanth Singamaneni带领团队,通过实验揭示了化学功能团对纳米孔内离子浓度与pH值的影响。团队采用等离子体纳米传感器技术,精准测量了纳米孔中的污染物浓度,为选择性控制污染物提供了新方法。Jun表示:“理解纳米孔中前体离子的局部浓度,有助于优化催化反应,推动更精确的孔隙工程设计。”
此项研究基于团队2022年在《化学》期刊的发现,即高盐溶液中纳米孔内的pH值可能比外部溶液低100倍。通过表面增强拉曼光谱(SERS)和核壳等离子体纳米传感器,团队检测了磷酸盐、硝酸盐及重金属离子的浓度变化。结果显示,疏水性纳米孔中阴离子浓度增强,而亲水性纳米孔中重金属浓度受官能团化学相互作用调控。
Singamaneni指出:“将功能化多孔材料与等离子体传感器结合,为研究纳米多孔材料特性提供了通用方法。”Jun补充称,这一纳米孔污染物控制技术将促进更高效材料的开发,推动微观化学反应机制的深入研究。
更多信息: Yaguang Zhu 等人,《化学功能团调节纳米孔中的离子浓度和 pH 值》,ACS 应用材料与界面(2025)。期刊信息: ACS 应用材料与界面 、 化学












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