Die geschichtete MoS₂-Membran zeichnet sich durch einzigartige Ionenrückhalteeigenschaften, hohe Wasserdurchlässigkeit und Langzeitstabilität gegenüber Lösungsmitteln aus und hat großes Potenzial für Anwendungen in der Energieumwandlung und -speicherung, Sensorik sowie in nanofluidischen Bauelementen gezeigt. Chemisch modifizierte MoS₂-Membranen verbessern nachweislich ihre Ionenrückhalteeigenschaften, der zugrundeliegende Mechanismus ist jedoch noch unklar. Dieser Artikel klärt den Mechanismus der Ionensiebung durch die Untersuchung des potentialabhängigen Ionentransports durch funktionalisierte MoS₂-Membranen auf. Die Ionendurchlässigkeit der MoS₂-Membran wird durch chemische Funktionalisierung mit einem einfachen Naphthalinsulfonat-Farbstoff (Sunset Yellow) verändert, was zu einer signifikanten Verzögerung des Ionentransports sowie zu einer ausgeprägten Selektivität in Abhängigkeit von Größe und Ladung führt. Darüber hinaus werden die Auswirkungen von pH-Wert, Solutkonzentration und Ionengröße/Ladung auf die Ionenselektivität funktionalisierter MoS₂-Membranen diskutiert.
Veröffentlichungsdatum: 22. November 2021