Fig 1. (a)聚焦離子束 (FIB) 精密蝕刻技術(shù)去除了 CNT 的暴露部分，并在連接兩個(gè)微通道的環(huán)氧樹(shù)脂壁下方打開(kāi)了 CNT 的兩端。示意圖中，硅為黑色，氧化硅為紫色，SU-8光刻膠為棕色。碳納米管是一種黑色的卷網(wǎng)。放大的插圖顯示了打開(kāi)的 CNT 的細(xì)節(jié)。(b) PDMS 在浸入 ATPES 水溶液后結(jié)合在 SU-8 微通道上。然后組裝進(jìn)液管和出液管以及 Ag/AgCl 電極。在示意圖中，PDMS 呈玻璃狀透明灰色。(c)掃描電子顯微鏡 (SEM) 圖像顯示 CNT 穿過(guò) SU-8 光刻膠壁。單個(gè)CNT的位置如圖中紅色箭頭所示。(d)單個(gè)碳納米管納米流控芯片的測(cè)量原理示意圖。紅色和藍(lán)色球體分別代表陽(yáng)離子和陰離子。
Fig 2. (a)單個(gè) CNT 的 AFM 掃描圖像。比例尺：100 nm。(b)TEM圖像顯示單個(gè)CNT為雙壁管，外徑為5.3 nm，內(nèi)徑為4.6 nm。比例尺：5 nm。(c) ( a )中虛線位置對(duì)應(yīng)的橫截面顯示CNT的外徑約為6nm。(d)碳納米管的拉曼光譜，D峰的消失說(shuō)明沒(méi)有缺陷，G峰的形狀表明該碳納米管屬于半導(dǎo)體管。
Fig 3. (a)具有 KCl（黑色）、NaCl（紅色）和 LiCl（藍(lán)色）的單個(gè) CNT 納米通道的滲透流與濃度比。誤差棒源自實(shí)驗(yàn)測(cè)量的滲透電流的標(biāo)準(zhǔn)偏差。(b)三種溶液的傳輸系數(shù)K osm作為濃度比的函數(shù)。(c、d)相應(yīng)產(chǎn)生的滲透凈功率 ( c ) 和單孔功率密度 ( d ) 與濃度比。
Fig 4. 對(duì)于單個(gè)碳納米管納米通道，(a – c)顯示了在不同溶液濃度下用 ( a ) KCl、( b ) NaCl 和 ( c ) LiCl 記錄的I-V曲線。(d)納米通道離子電導(dǎo)率、€電導(dǎo)率和(f)電導(dǎo)率增強(qiáng)作為 KCl、NaCl 和 LiCl 溶液濃度的函數(shù)。
Fig 5. (a)有效滑移長(zhǎng)度beff隨 KCl、NaCl 和 LiCl 溶液濃度的變化。插圖：所考慮幾何體的草圖。移動(dòng)吸附離子以紫色繪制，而大量離子分別以紅色和藍(lán)色表示正電荷和負(fù)電荷。b水滑長(zhǎng)度。b0=lim(Cs→0)。
相關(guān)研究工作由清華大學(xué)Ming Ma課題組于2023年在線發(fā)表在《Nature Communications》期刊上，原文：Enhanced osmotic transport in individual double-walled carbon nanotube。
聯(lián)系客服
