中科大刘江涛教授《自然·通讯》：仿生离子通道功能的复合膜，实现单离子级精准筛分

本研究针对单价阳离子分离难题，提出一维MOF嵌入二维COF的异质结构膜设计。研究背景源于K⁺/Na⁺水合尺寸差异不足1埃导致传统膜分离效率低。研究通过构建CMOF复合膜实现0.68纳米精准孔径调控，结合DFT计算证实-COOH基团对K⁺的低结合能优势。结论表明该膜实现K⁺/Na⁺选择性82.52和K⁺/Mg²⁺选择性超1000的突破，分子动力学模拟揭示K⁺跨膜能垒仅8.12 kcal/mol，为资源回收和精密分离领域提供新范式。