综述：仿生纳米通道：环境分离与传感应用

《ACS Nano》：Bioinspired Nanochannels: Environmental Separation and Sensing Applications

工业污染加剧水体生态威胁，生物启发纳米通道技术通过选择性分离（离子、有机物、油水）及传感分析（离子、有机物）实现污染物去除与资源回收。研究聚焦纳米通道结构优化（尺寸/形态调控）与功能化修饰（提高分离效率与传感灵敏度），探讨当前局限（如规模化、稳定性）及未来整合应用方向，推动技术实用化。

　　

工业化导致了日益严重的环境污染，尤其是水生环境，对生态系统和人类健康构成了威胁。研究人员提出使用仿生纳米通道分离膜来选择性分离环境样本中的目标物质，旨在去除污染物并回收资源以用于环境修复。此外，基于纳米通道的传感器可以对目标物质进行定性和定量分析，为选择性分离过程的实施提供支持。纳米通道技术中的环境分离和传感是两个紧密相关的领域。我们考虑了提高纳米通道的性能、分离的选择性和通量，以及传感的灵敏度和特异性，这主要通过两种策略实现：（1）制造具有所需纳米/亚纳米孔径和形态的纳米通道；（2）用功能性元素对纳米通道进行修饰。本文总结了过去5年中仿生纳米通道在环境分离和传感领域的研究进展。分离应用包括离子分离、小有机分子分离和油水分离，而传感应用则涉及离子传感和小有机分子传感。同时，还讨论了每种应用的当前研究局限性和潜在解决方案。最后，提出了几个未来研究方向的建议。将基于仿生纳米通道技术的环境分离和传感相结合，可以在设计纳米通道和功能性元素方面相互借鉴，推动共同发展，从而提高其在实际应用中的适应性。