瞿忍婕，毛朝武，张振坤，曹留烜

(厦门大学能源学院，福建 厦门 361102)

纳米孔道在能量转换[1-2]、能源节约[3-4]和能量回收[5-6]等领域已有大量的报道.研究发现纳米孔道内表面与离子之间的相互作用很大程度上影响着能量转化效率[7-10].因此，探究纳米孔道内部界面的物理化学性质对能量的高效利用有着深远的影响.

通过改变纳米孔道的外环境可以提升离子在孔道内部的输运情况，例如施加电场[11-15]、液压[16]、温度梯度[17-18]、调节溶液的pH值[19]以及其他化学环境[20]等.Hou等[21]将铁粉与聚二甲基硅氧烷(PDMS)的混合物附着在薄膜的外表面上，通过磁场以快速、非接触的方式控制离子电流以及整流能力和电导率；外部磁场充当施加的机械力使锥形纳米孔道发生一定程度的形变，获得不同程度的门控效果.Park等[22]通过微机电系统(MEMS)技术，在Si3N4膜上刻蚀形成纳米孔，研究在不均匀磁场中磁性纳米颗粒通过固态纳米孔移位的性质，通过测量和分析离子电流阻滞，发现通过纳米孔道的纳米颗粒的移位速度与单个磁性纳米颗粒的磁化强度呈线性正相关.然而，迄今为止有关磁场对离子输运的调控在纳米多孔膜领域内的研究甚少.

本研究主要分析了纳米孔道中磁场调控离子输运的特性.在纳米多孔膜浓度梯度驱动发电的基础上，引入磁场来控制离子的输运.通过实验和模拟的对比验证，发现两者具有相同的变化趋势.进一步通过模拟，发现磁场可以有效地控制净扩散电流大小；……