Instängd massöverföring fokuserar främst på vattnets dynamiska beteende, Jon, gas och andra medier inneslutna i nanokanaler. Forskare har nyligen visat ökat intresse för sluten massöverföring på grund av dess breda tillämpning inom energi, miljö, hälsa och andra områden. Dock, gränssnittseffekten är dominerande på nanoskala, och den inneslutna vätskan har olika struktur och transportegenskaper från makroskalan. Som ett resultat, den traditionella kontinuummekanikmodellen är inte längre tillämplig, medan det fortfarande inte finns en global teoretisk modell i nanoskala.

Inför detta, forskargruppen ledd av prof. WANG Fengchao från institutionen för modern mekanik, University of Science and Technology of China (USTC) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS), avslöjade de underliggande mekanismerna för det förbättrade förångningsflödet genom nanokanaler och byggde en kvantitativ modell av det förångningsdrivna vätskeflödet genom nanokanaler. Detta verk publicerades i Vätskors fysik .

Det ovannämnda arbetet hjälper till att förklara det ultrahöga flödet av filmerna med kovalenta organiska ramverk (COFs) i en studie som föreslår en strategi för att tillverka membrandestillationsmembran som består av vertikalt inriktade kanaler med en hydrofilicitetsgradient. Detta arbete i en gemensam ansträngning med USTC och Beijing Institute of Technology publicerades i Naturmaterial .

Den förbättrade förångningen nära gränsytan mellan fast och vätska och minskad ångdiffusionslängd i det konstruerade COF-skiktet samordnar sig för att öka COF-membranets vattenflöde. Förutom, det finns också ett rent vattenskikt mellan vatten-ånga-gränssnittet och salt-ånga-gränssnittet, som förhindrar direkt kontakt av jonerna till porväggarna eller förångningsgränsytan. Eftersom den laddade ytan minskar den intilliggande saltkoncentrationen och därmed lindrar saltkristallisation, detta leder till antivätningsbeteendet hos de konstruerade COF-membranen.

Dessa studier inser överlägsen prestanda för vattenavsaltning och rening baserat på förbättringen av avdunstning genom nanokanaler jämfört med traditionell teknik, främja utvecklingen av gradientmembran för molekylär siktning.