Abstrak
Studi transpor molekul dalam nanochannel terbatas sangat penting untuk mengembangkan membran berkinerja tinggi. Studi sebelumnya terutama berfokus pada transpor molekul antarmuka; namun, transpor molekul sentral, yang sama pentingnya, telah diabaikan. Di sini, membran berbasis vermikulit yang sejajar vertikal (berbasis Vr) dengan nanochannel jarak jauh direkayasa untuk memastikan aliran yang stabil. Sementara itu, permukaan saluran difungsionalkan (–CH 3 , –NH 2 , dan –CF 3 kelompok) untuk menyetel interaksi dengan molekul antarmuka, sehingga memengaruhi interaksi antarmolekul molekul sentral. Kami menunjukkan bahwa interaksi saluran-molekul yang kuat antara dinding polar dan pelarut protonik dapat menghambat pembentukan jaringan ikatan hidrogen dalam molekul sentral, sehingga mengurangi interaksi antarmolekul sentral dan memungkinkan transpor cepat. Misalnya, membran Vr-CF 3 menampilkan peningkatan 69% dalam permeabilitas air dibandingkan dengan membran Vr-CH 3 , mencapai 13,0 LMH bar −1 . Meskipun demikian, dinding nonpolar dengan interaksi saluran-molekul yang lemah menunjukkan interaksi antarmolekul yang tidak terpengaruh, memberikan kemampuan transportasi yang sebanding untuk pelarut protonik dan non-protonik.