二价阳离子输运的熵调制

在纳米孔道中，水溶性阳离子通过跨越自由能势垒实现渗透，该势垒由来自瞬时减弱离子-溶剂和增强离子-孔 electrostatic 相互作用的焓贡献所主导。这一被广泛接受的观点源自对单价阳离子输运的研究。然而，二价阳离子具有显著更高的脱溶剂成本，需要更大的孔道才能维持第一层水合壳并实现输运。我们展示，这一情形导致了强烈的焓熵竞争。具体而言，第一层水合壳在孔内发生旋转有序，导致紧密的过渡态。我们的结果阐明了水溶性二价阳离子渗透通过纳米孔二维膜时形成传输垒的基本机制。