氟离子过量污染是全球地下水和地表水面临的严峻挑战，长期摄入会抑制人体磷酸转移酶的产生，干扰细胞代谢和能量转换，最终危害健康。然而，氟离子和氯离子在水环境中共存，二者电荷相同、离子半径相近（氟离子0.133 nm，氯离子0.181 nm），传统膜材料缺乏特异性识别位点和精确的传输通道，难以实现有效分离。自然界通过苯丙氨酸残基构建的角尺度孔道特异性结合氟离子，结合非对称纳米结构和表面电荷分布，实现了超高选择性离子传输，这为人工分离膜的设计提供了重要启示。
针对这一挑战，南京工业大学孙世鹏教授提出了一种“限域分子封装”（Confined Molecular Encapsulation, CME）策略，同步调控MOF成核动力学和界面相互作用，通过超分子组装将前驱体转化为柔性凝胶网络结构的金属有机凝胶。该策略制备的混合基质膜实现了32.0的氟/氯离子分离比，并展现出离子整流特性。这一方法为构建高性能单价离子选择性膜和纳流控器件建立了通用的纳米平台。相关论文以“In-situ growth of biomimetic ion-selective membranes via confined molecular encapsulation for superior fluoride/chloride separation”为题，发表在Nature Communications上。
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