澳门大学孙鹏展等《自然·通讯》：新型单空位氧化钛二维质子交换膜

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二维材料正越来越多地被应用于新型膜分离技术。不同于传统的三维材料，作为单原子厚度的薄膜，一旦以原子级精度在其基面内构建纳米甚至埃米尺度的孔道，就可以对气体、液体及各种感兴趣的离子进行超快速、高选择性的筛分。例如，完美的石墨烯晶体对于所有的原子和分子都是无法渗透的，即使是最小的原子氢，预计也需要数十亿年才能穿透石墨烯致密的电子云，唯独质子可以轻松穿过。除石墨烯以外，还有少数几种二维晶体（如单层六方氮化硼hBN）也被证明具有完美的质子选择性。这种新型的二维质子传导材料在燃料电池等氢基技术领域表现出巨大的应用潜力。美中不足的是，这些二维晶体的质子传导率依然很低，远无法满足工业领域的实际需求。此外，它们的环境稳定性也较差，无法在高温条件下长时间稳定工作。因此，开发兼具 高 ………………………………