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研究人员发现阳离子物质的选择性浓度

样品预处理过程(例如浓缩或分类)对于发现流体中存在的痕量物质至关重要。最近,在科学界中,正在利用电动学对样品预处理技术进行大量研究。1但是,由于缺乏商业性的阴离子-渗透选择性材料(一种必不可少的成分),其潜在的应用仅限于带负电的颗粒。为此,POSTECH的研究团队找到了一种仅分离和浓缩阳离子样品的方法。

由Geunbae Lim教授领导的POSTECH研究团队。机械工程系的候选人Minsoo Lee和Hyukjin J. Kwon博士开发了一种新型的多尺度多孔阴离子交换膜(MP-AEM),并成功地制造了一种方便的阳离子渗透选择性电动浓缩器。这些研究成果因其卓越的表现而得到认可,最近作为高级功能材料的封面发表。

离子交换材料用于通过选择性地传递特定极性的离子在流体流过的通道中感应一个强电场区域。由此,存在于流体中的带电粒子通过受到电排斥力而连续地集中。通常,所需离子交换材料的极性根据要浓缩的带电粒子的极性而不同。带负电的物质需要阳离子交换材料,带正电的物质需要阴离子交换材料。然而,与当前存在的阳离子交换材料不同,没有可以容易地施加到阴离子交换材料上的材料,这使阳离子浓缩器的制造复杂化。

为此,研究团队通过使用常规阴离子交换材料的简单浇铸和盐浸法2成功地生产了具有MP-AEM结构的阴离子交换材料,该结构具有出色的机械强度,离子交换能力和流体传输能力。

MP-AEM具有独特的特性,可以同时进行离子和流体传输,可以轻松地将其插入电动浓缩器中,从而成功地发挥了阴离子交换材料的作用。因此,研究团队能够通过简单的插入和组装方法制造阳离子选择性电动浓缩器,与传统方法相比,极大地简化了制造过程。

“ MP-AEM将在涉及阳离子物种的研究领域的蓬勃发展和发展中发挥重要作用,” Geunbae Lim教授评论说。他兴奋地补充说:“考虑到新型交换膜的高可扩展性,它将适用于污染控制,资源回收和半导体清洗领域以及疾病的诊断和检测领域。”

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