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Light-Driven ion Transport in Nanofluidic Devices:Photochemical,Photoelectric,and Photothermal Effects

CCS Chemistry 2022年第1期4卷 54-65页

作者： Kai Xiao Oliver G.Schmidt Department of Biomedical Engineering Southern University of Science and Technology(SUSTech)Shenzhen 518055 Center for Materials Architectures and Integration of Nanomembranes(MAIN)Chemnitz University of TechnologyChemnitz 09126 Institute for Integrative Nanosciences Leibniz IFW DresdenDresden 01069

Light-driven ion transport in nanofluidic devices is a phenomenon where ions move unidirectionally by consuming optical energy,either from low concentration to high concentration or vice versa.The light-driven unidirectional ion transport offers intriguing application potential in desalination and ion separation,osmosis energy harvesting,and ionic machines benefiting from the remote noncontact light stimulus.Here,we review recent progress in nanofluidic-based light-driven ion transport systems and emphasize similarities and differences in the three underlying working principles based on photochemical,photoelectric,and photothermal effects.The current challenges and future developments of light-driven ion transport in nanofluidic devices are discussed.We believed that this article encourages further innovation in this exciting and emerging research field.

关键词： nanofluidic artificial ion pump nanochannel ion transport photoelectric effect

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