Giáo sư Young-Shin Jun cho biết: "Việc tìm hiểu nồng độ cục bộ của các ion tiền chất... trong các nanopore được chức năng hóa khác nhau có thể cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về các phản ứng xúc tác quan trọng", nhấn mạnh tầm quan trọng của một khám phá gần đây.
Tại Hoa Kỳ, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Washington ở St. Louis đã phát triển một phương pháp kiểm soát chính xác các chất gây ô nhiễm bên trong nanopore. Bước đột phá này, đạt được vào năm 2024, có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình khử muối, lưu trữ carbon dioxide và các quy trình xúc tác.
Các nhà nghiên cứu, do Young-Shin Jun và Srikanth Singamaneni dẫn đầu, đã sử dụng cảm biến nano plasmonic để đo nồng độ proton và các chất gây ô nhiễm ion. Những phát hiện của họ tiết lộ cách các nhóm chức hóa học ảnh hưởng đến nồng độ ion và độ pH bên trong nanopore.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các nanopore nguyên sơ làm tăng nồng độ anion đồng thời ức chế nồng độ cation, trái ngược với các nanopore ưa nước, nơi độ pH phụ thuộc vào độ axit của các nhóm chức hóa học. Nồng độ kim loại nặng cũng bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các tương tác hóa học.
Jun giải thích: "Phát hiện này sẽ giúp chúng tôi xác định cách tạo ra vật liệu có thể được sử dụng trên quy mô rộng hơn". Khả năng kiểm soát hóa học nanopore mở ra cơ hội thiết kế các vật liệu tốt hơn cho các ứng dụng khác nhau.
Singamaneni nói thêm: "Tích hợp các vật liệu xốp chức năng với cảm biến nano plasmonic là một phương pháp phổ quát và mạnh mẽ để hiểu các đặc tính vật lý, hóa học và sinh học khác thường của vật liệu nano xốp". Thông tin chi tiết mới này hứa hẹn sẽ cách mạng hóa việc xử lý nước và các lĩnh vực khác.