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精确的离子筛分技术在环境、资源及能源等多个领域均具有重要意义。例如，为了完成高效的卤水提锂，实现Li+与卤水中伴生阳离子的准确分离至关重要；而在海水淡化过程中，Na+，Cl-与水分子的有效分离则是该项技术的瓶颈所在。为了实现不同应用环境下的离子的有效、快速筛分，构建与离子体系精确匹配的微观受限通道至关重要。近年来，利用二维纳米材料平行堆叠而成的分离薄膜，在分子筛分，气体分离等多个领域表现出了较大潜力，成为膜分离技术领域的热门课题。然而，在应用于水环境的离子筛分时，由于水分子及离子的自发插层，导致膜内受限通道发生溶胀现象，最终使得离子筛分效率远低于理论预测。为了改善二维层状膜的耐溶胀性能，研究者们开展了相关的研究工作。此前，西安建筑科技大学王磊教授团队提出利用海藻酸盐凝胶在膜内形成柱撑结构，可显著提升膜结构的稳定性，但是该方法仅能将膜内通道稳定于单一尺寸（Nat.Commun.11,()）。如何在有效抑制薄膜溶胀趋势的基础上，进一步实现对受限通道尺寸的精确调节，以应对不同级别的离子筛分需求，仍具有较大难度。针对上述问题，王磊教授团队王琎等人在国际著名期刊ACSNano上发表题为“PreciselyTunableIonSievingwithanAl13-Ti3C2TxLamellarMembranebyControllingInterlayerSpacing“的研究工作。在本研究中，研究者采用二维纳米材料Ti3C2Tx与kegginAl13离子进行复合层状薄膜的制备，通过调整Al13离子的掺量与制备条件，实现了薄膜结构从2.7-11.2范围内的精确调节；在不同尺寸的受限通道内离子传输行为与机理研究的基础上，作者对膜结构进行了定向设计，并探索了其在实际离子分离过程的应用研究。论文链接：


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