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A Three-Dimensional Framework for Rational Ion Separation with Polymeric Membrane Systems
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AI
DOI：10.3390/membranes16090302.png)
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摘要
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本文将多孔膜系统中的选择性离子分离视为设计问题而非固有材料属性。为弥合实验室性能与工艺相关性的差距，提出了一种整合传输机制、动态结构状态和分离-基质复杂度的三维分析框架。比较了五类研究方向：聚合物包埋膜、离子交换膜与电渗析、纳米结构与亚纳米框架、复合结构以及聚合物包埋膜-电渗析（PIM-ED）混合体。比较表明，选择性不仅受标称膜机制控制，还受水合驱动的结构变化和操作基质的复杂度影响。总体而言，该框架为解释选择性、比较膜家族以及指导离子分离过程的理性设计提供了共同基础。
Keyword:
ion–ion selectivity
polymeric membranes
rational membrane design
structural plasticity
digital separation
physics-informed neural networks