近日,我院硕士研究生孙哲以第一作者在工程技术学科领域一区TOP期刊《Carbohydrate Polymers》(IF=10.723)在线发表了题为“Ion transport property, structural features, and applications of cellulose-based nanofluidic platforms — A review”的综述论文。我院制浆造纸工程系青年教师王莎为本文唯一通讯作者,南京林业大学为第一完成单位。
细胞膜纳米通道独特的离子传输现象启发了纳米流体系统的起步和发展。目前各种人工纳米流体系统在能源存储和转换、生物传感和海水淡化得到了广泛应用。然而,高成本和低效率阻碍了纳米流体器件的发展。与其他纳米流体材料相比,纤维素具有来源广和易于加工等优势。通过从宏观到纳米尺度的结构工程,可以调控纤维素中的离子输运行为。此外,由于纤维素中含有活性官能团,易于进行化学改性处理,从而赋予其可调控的电荷特性。本文简要介绍了纤维素的结构特点,综述了纤维素基纳米流体材料的结构特征和离子输运特性,并重点介绍了其在能量转换、传感器、晶体管、柔性电子皮肤和生物检测器件等方面的应用。最后,对纤维素基纳米流体材料的研究现状和发展前景进行了展望。随着纳米技术的进步和设计策略的创新,纤维素基纳米流体材料为获取绿色能源提供了一个高效、可持续的平台。
该工作得到国家自然科学基金项目(51903124)和江苏省自然科学基金项目(BK2019043450)以及南京林业大学水杉人才科研创新计划基金项目(163105049)的资助。(王莎供稿)