分子在多孔固体中的输运扩散率受分子沿浓度梯度从一个孔移动到另一个孔的速率的限制，即遵循费克扩散。在非均质多孔材料中，即在存在不同大小和化学环境的孔的情况下，扩散速度和方向性仍然很难估计和调整。

近日， 塔塔基础研究所Ritesh Haldar实现了分子扩散方向可以与浓度梯度垂直。

文章要点

1）为了实验上确定这种复杂的扩散速率依赖关系，并深入了解微观扩散路径，研究人员设计了一个模型纳米孔结构，金属-有机骨架(MOF)。在这个模型中，两个化学和几何上不同的孔窗口通过外延逐层生长的方法进行空间定向。

2）纳米孔道的具体设计和定量质量吸收速率的测量表明，质量吸收是由垂直于浓度梯度方向的孔间扩散控制的。这一发现允许对纳米孔进行化学雕刻，并加速了孔间扩散和动力学扩散选择性。

参考文献

Maity, T., Malik, P., Bawari, S. et al. Chemically routed interpore molecular diffusion in metal-organic framework thin films. Nat Commun 14, 2212 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-37739-8

https://doi.org/10.1038/s41467-023-37739-8