最近，南京师范大学化学科学研究院的顾志远教授研究组在纳米孔领域取得了重要的研究进展。相关结果在AdvancedFunctionalMaterials上以“ NuticalIonTransportthroughUltrathinMetal-OrganicFrameworkNanosheet”的标题发布。固态纳米孔技术是过去十年中新兴的分析和检测技术。它利用目标物穿过纳米孔时引起的离子流变化，对目标物进行时空分辨率分析。该方法具有精度高，准确度高的特点，可应用于蛋白质分析，DNA测序，智能仿生材料和能量转换等领域。纳米孔中离子迁移的理论研究不仅有助于了解细胞膜中的离子通道，而且可以应用于仿生学或能量转换领域。二维材料在制备纳米孔方面具有其独特的优势。由于它们的薄厚度，表面孔径和化学后改性，它们比三维材料具有更好的应用前景。在当前的研究领域中，二维材料主要包括石墨烯，二硫化钼，氮化硼，PET等。这些报道揭示了纳米限制范围内自然界的特殊物理化学现象。然而，大多数当前材料需要在膜的表面上进行精确的打孔操作。制备过程麻烦且昂贵，并且需要高专业知识，这在一定程度上限制了固态纳米孔的发展。二维金属有机框架材料（2-DMOF）是新开发的层状材料。由于它们的多孔结构和种类繁多，很容易进行后改性和改变孔径，并具有良好的研究前景。目前，MOF已应用于离子传输研究的固态纳米孔领域，但在超薄二维MOFs纳米片方面还没有突破。最近，南京师范大学顾志远教授的研究小组使用了固有地多孔的2-DMOF作为固态纳米孔。他们提出了一种基于电泳的制备MOFs纳米孔的新方法，并发现了MOFs纳米孔中非线性离子迁移的现象。通过改变亲水性，疏水性和孔径来研究该机理，最后通过COMSOL多物理场仿真对机理进行了验证。首先，通过电击穿和穿孔在作为衬底的SiNx上制备了纳米孔。其次，采用自下而上的方法直接合成了二维Zr-BTB-BA纳米片，并通过电泳构建了MOFs纳米孔的研究平台。通过改变溶液的酸度和碱度，发现在不同的酸和碱条件下，纳米孔中的离子传输受电荷效应和疏水效应共同影响。在酸性条件下，该材料的疏水作用占主导地位，从而导致在较小的电压范围内出现电流-电压（IV）曲线平台，并且离子整流的幅度也较小；而在碱性条件下，材料的电荷效应占主导地位。性别的变化同时导致离子整流的反转和增强。比较通过不同调节方法合成的二维Zr-BTB-FA和Zr-BTB-PABA纳米片的亲水性和疏水性，进一步证实平台在IV曲线上的出现是由纳米孔的疏水作用引起的，电荷效应引起整流现象。 。最后，COMSOL模拟被用来进一步研究阴离子和阳离子在纳米孔中的传输行为。这两个离子以不同的电压极性对电流起作用，从而导致离子整流的发生。超薄MOFs纳米片中非线性离子迁移的研究不仅对了解纳米孔中的迁移机理具有重要意义，而且对于纳米孔在离子检测等实际应用中也具有不可替代的作用。该论文的第一作者是南京师范大学化学学院2017年研究生。 2016年的本科生曹培生和2017年的本科生成岳参加了论文的研究工作。南京师范大学是唯一的传播单位，而顾志远教授是通讯作者。