Modelling of electrochemically switchable ion transport in nanoporous membranes with conductive surface

В работе теоретически исследовано влияние потенциала, приложенного к проводящей поверхности нанопористой мембраны, на мембранный потенциал при нулевом токе на основе двумерной модели пространственного заряда. Мембрана разделяет два резервуара с различными концентрациями соли. Показано, что изменение приложенного потенциала в направлении от отрицательных значений к положительным приводит к непрерывному изменению селективности мембраны от катиона к аниону. При одинаковых коэффициентах диффузии ионов зависимость мембранного потенциала от приложенного является нечетной функцией, в то время как при различных коэффициентах диффузии эта зависимость сдвигается вдоль оси приложенного потенциала за счет вклада диффузионного потенциала, усиленного присутствием индуцированного заряда на проводящей поверхности. Уменьшение радиуса поры приводит к увеличению ионной селективности и более резкому переходу от катион– к анион–селективному состоянию при изменении приложенного потенциала.