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冯新亮，欧洲科学院院士，德国科学院院士，德国德累斯顿工业大学讲席教授，马普学会微结构物理研究所（德国）
在追求可持续能源解决方案的过程中，开发既能提升性能又能最小化环境影响的新型材料至关重要。这一点在膜技术的发展上尤为突出。人们已做出巨大努力，以超越传统的聚合物膜。因此，具有层状传输机制的二维膜因其明确的离子传输通道而展现出独特的前景。然而，层状传输的通道相对较长，且主要受二维材料堆叠结构中的片材尺寸以及缺陷或晶界存在的影响。
在本次讲座中，我们将重点关注有机二维膜这一新型膜材料，尤其关注其在开发创新能源设备方面的潜力。这些材料以其分子级薄度和广泛的横向尺寸而著称，能够精确控制诸如孔径大小、厚度、堆叠结构和官能团定位等结构特征。二维聚合物薄膜是有机二维膜中最重要的类别。我们将从介绍自下而上的合成方法开始，该方法利用水面化学来指导单体在水面上的超分子组装。这是引导后续二维聚合和形成晶态二维框架结构的关键步骤。我们将特别关注这些膜在储能和转换设备（包括电池和渗透能发电机）中的作用。在此背景下，将特别讨论有机二维膜对各种金属离子和质子离子的独特且选择性的离子传输特性，强调其在变革能源设备技术方面的潜力。
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